Резонанс в пьезоэлектрической пластинеЕсли к пьезоэлектрической пластине с электродами на противоположных сторонах приложить электрическое напряжение, то на концах пластины возникнут силы сжатия и расширения. Рассмотрим волну, которая зарождается, например, на левом конце пьезопластины. Эта волна распространяется в продольном направлении и достигает противоположного конца пластины. Затем она отражается от него, не изменяя фазы, и направляется обратно к левому концу пластины, отражается от него и т. д. до тех пор, пока за счет механических и электрических потерь в пластине волна не затухнет. При сжатии (или расширении) смещение частиц происходит в том же направлении, в каком происходит распространение волны. Такие волны называются продольными в отличие от поперечных, у которых смещение частиц перпендикулярно направлению их распространения. В рассматриваемом случае направление электрического поля было перпендикулярно направлению распространения волны Возможен также случай, когда электроды расположены на торцах пьезопластины Тогда направление электрического поля параллельно направлению распространения волны В соответствии с этим различают поперечный и продольный способы возбуждения продольных колебаний или волн.До сих пор рассматривалась бегущая волна. Если сложить все прямые и отраженные бегущие волны в пьезопластине, то получим кривую распределения смещений в стоячей волне. Амплитуда смещений в такой волне максимальна тогда, когда на длине пьезопластины укладывается целое число полуволи. Это условие выполняется для определенных частот возбуждения пьезопластины названных резонансными. Скорость звука в пьезоэлектрической пластине, в которой возбуждаются продольные колебания, определяется по формуле, которая используется для определения длины пьезоэлемента по заданной рабочей частоте двигателя в случае, когда пьезоэлемент выполнен в виде прямоугольной пластины с электродами на боковых поверхностях. Рассмотрим основную моду продольных колебаний пьезоэлемента, в котором возбуждены стоячие волны. Положение равновесия каждое сечение проходит с максимальной скоростью. Таким образом, для свободного пьезоэлемента при основной моде продольных колебаний механическое напряжение максимально в месте минимума колебательных скоростей или смещений. На концах свободного пьезоэлемента напряжение равно нулю, а смещение и колебательная скорость максимальны. Так как эпюры получены в результате сложения отрезков синусоидального напряжения, результирующая кривая имеет форму синусоиды Интересный факт: как при надземной, так и при подземной прокладке трубопроводов используются нержавеющие переходы, изготавливаются которые в соответствии с установленными государственными требованиями и нормами. Изготовленные по ГОСТ переходы должны быть выполнены из углеродистой стали методом литья или штамповки. |
||
