介電應變

介電應變是指電介質在電場作用下，由於電致伸縮效應或逆壓電效應(對壓電體而言)產生應變的現象。

基本介紹

• 中文名：介電應變
• 外文名：Dielectric response
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

簡介

介電應變是指電介質在電場作用下，由於電致伸縮效應或逆壓電效應(對壓電體而言)產生應變的現象。

不同材料產生的現象

作為彈性介質，在外力作用下也會產生應變，但作為電介質材料，介電應變主要是指電場作用下的應變現象。

原理

壓電體在電場E的作用下，產生與電場成正比的應變S=dE,d稱為壓電應變常數。壓電體的d常數為幾十至幾百×10m/V。應變的符號(伸或縮)隨外加交變電場的符號(正或負)而改變。當外加的交變電場頻率與壓電體的固有頻率一致時，壓電體產生諧振，應變值最大。任何電介質(包括壓電體)在電場作用下都會產生應變，即電致伸縮效應。這種應變S與電場的平方成正比。因此，它與逆壓電效應不同，應變不隨外電場的反向而異號。作為電介質材料，壓電體當然也存在電致伸縮效應，只不過是這種電致伸縮效應比逆壓電效應小很多罷了。但一系列弛豫型鐵電陶瓷，存在著大的電致伸縮效應，因而發展了一批電致伸縮陶瓷，它們不是基於壓電效應，而是基於電致伸縮效應。

相關概念

介電應力dielectric stress電介質在電場作用下，由於帶電質點之間的庫侖力、電致伸縮效應或誘導極化產生應變等原因所引起的應力現象。有些脆性材料(如陶瓷)在遠低於擊穿強度時，在電場造成的機械應力作用下，介質也可能破壞。對於壓電體，在外電場作用下，通過逆壓電效應產生應變及應力，應力的大小與壓電效應的強弱，外電場及邊界條件有關。

套用

利用介電應變所產生的位移，可以製成各種不同精度、不同位移量的微位移計，在自動控制、精密機械、光學儀器和天文望遠鏡等方面得到廣泛套用。