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Cálculo de la tensión en el material piezoeléctrico

La ley constitutiva piezoeléctrica está definida por las dos ecuaciones:

$$S=s T+dE\\ D=d T+\epsilon E$$

$S$ : Cepa. $T$ : Estrés. $E$ : Campo eléctrico. $D$ : desplazamiento de la densidad de la carga eléctrica. $\epsilon$ : Permitancia (evaluada a tensión constante). $d$ : constante de deformación piezoeléctrica. $s$ : Conformidad elástica (evaluada a campo eléctrico constante).

Aparte de eso tenemos la expresión:

$$g=\frac{d}{\epsilon}$$

$g$ es la constante de tensión piezoeléctrica (o constante de circuito abierto).

Para un material piezoeléctrico podemos buscar $g$ , $d$ , $\epsilon$ y $s$ en las tablas de datos, y supongamos que todos los demás datos de los materiales se pueden encontrar igualmente si son necesarios. También conozco la longitud/altura física $L$ de mi bulto material. Si calculo el campo eléctrico generado a una determinada tensión aplicada $T$ Entonces puedo usar eso $E$ para encontrar la tensión sobre la pieza de material:

$$V=EL$$

PERO estoy atascado tratando de calcular el $E$ . Siento que no sé $D$ y $S$ en las ecuaciones anteriores. Incluso no estoy seguro de qué es exactamente el $E$ en esas ecuaciones es - ¿no es el campo eléctrico generado?

Gracias de antemano y buen día.

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Hussain Nasif Puntos 1

Si el material no está conectado a un circuito y no tiene cargas externas añadidas, entonces $D =0$ para que pueda utilizar $$ D= dT + \epsilon E = 0 $$ junto con la tensión conocida $T$ para obtener $E$ . A continuación, utilice $V=EL$ para obtener la tensión $V$ .

Esta es una captura de pantalla de Serie de vídeos de Learnpiezo.org Conferencia 3 Parte F que cubre la situación que has descrito.

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