压电效应与压电方程组(十八)
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◎在这里,这四类压电方程组是作为根据实验结果而得到的,但是从热力学理论也可以严格地导出这四类压电方程组。
在课程中讨论这四类压电方程组时,并没有考虑压电晶体与工作环境(例如空气)交换热量问题。因为压电体工作时机械能与电能之间转换过程是很快的,所以可以近似认为转换过程中与工作环境无热量交换。就是说压电方程组是在绝热过程中建立的。
◎关于单位问题。
压电方程组中各物理量的单位,在实际应用中,常用MKS单位制,因此这里中也采用MKS单位制。参考资料中也有采用CGS单位制的。为了便于换算,在表4-6中给出了MKS单位制与CGS单位制之间的换算因子。
◎压电方程组是分析讨论压电元件性能的根据,在大多数情况下,是从第一类压电方程组出发,其次是第三类方程组。至于第二类和第四类压电方程组,往往只在某一个方向的应变分量远大于其它应变分量的情况下,才被选用(例如,在细长杆压电元件以及利用厚度振动模的压电元件中,有时就选用第二类和第四类压电方程组)。
从热力学理论到处压电方程组的简要说明
◎热力学势或者自由能:F(T,X,E)泰勒级数展开;
◎由热力学定律,得到相应的热力学关系;
◎F(T,X,E)+热力学关系Þ压电方程组!状态方程

