Юный техник 1962-06, страница 47

именных ионов), находящихся на некотором расстоянии друг от друга.

В аморфных телах диполи расположены беспорядочно: л любом месте имеется одинаковое число положительных и отрицательных ионов. В некоторых случаях под действием внешних сил диполи могут повернуться вокруг своих осей и занять одинаковые положения. Одноименные полюсы диполей окажутся направленными в одну сторону, где сосредоточатся заряды. Такое явление называется электрической поляризацией. Оно-то и происходит в пьезоэлектрической пластинке при ее сжатии или растяжении.

Наблюдается также и обратный эффект: если к пьезоэлектрическому материалу подвести электрический заряд, то материал изменит свои размеры. Характер деформации при этом будет зависеть от знака заряда.

Пьезоэлектрическим эффектом обладают многие вещества. Но самым подходящим материалом для пьезоэлектрических трансформаторов оказалась недавно разработанная керамика на основе твердых растворов цирконата — титана-та свинца или титаната бария с добавлением титаната кальция.

Как же работает пьезоэлектрический трансформатор? Пусть у нас имеются два пьезоэлектрических элемента, жестко скрепленных Друг с другом. Один из них, к которому подводится напряжение, называется возбуждающим, другой — возбуждаемым. При подаче напряжения на возбуждающий элемент он деформируется (обратный пьезо-эффект), а так как элементы

ScjSy дитллр

Рис 2,

SUriMHcie

соединены друг с другом, то деформироваться будет и возбуждаемый элемент. В последнем будет происходить прямой пьезоэффект. Механическая деформация его будет преобразована в электрическое напряжение. Если напряжение, подаваемое на возбуждающий элемент, будет переменным, то на возбуждаемом появится также переменное напряжение.

Имеются несколько типов пьезоэлектрических трансформаторов. На рисунке 1 изображена конструкция трансформатора продольнрго типа (направление колебании в нем продольное). Он состоит из двух пластин пьезокерамики, соединенных торцами. К свободным торцам пластин прикреплены электроды. Входное напряжение подводится к одному из торцовых и к центральному электродам. Выходное напряжение снимается с другого торцового и с того же центрального электродов.

На рисунке 2 показан трансформатор, в котором используется механическая деформация в радиальном направлении. Для возбуждения используется внешний кольцевой электрод, а выходное напряжение снимается с центрального точечного электрода.

Трансформатор поперечного типа представлен на рисунке 3. На половине длины керамической пластины укреплены тол-

39