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1. 압전기 현상 설명

<그림 1-1>

LOAD KELVIN이 제시한 α수정의 하전분자구조(荷電分子構造) 모델이다. Stress Y와 편극(偏極) X의 관계는 우수정(右水晶 , R.H.Q) 일때이며, 좌수정(左水晶) 일 때에는 극성(極性)이 바뀐다. <그림 1-1>의 분자구조는 동등한 단위 분자로 형성되기 때문에, 압전기 효과는 <그림 1-2A>, <그림 1-2B>에서와 같이 일단위(一單位)에서 설명할 수 있다.

외부 Stress가 없을 때에는 중심(重心)과 전하(電荷) 의 중심은 일치하고 0 정(貞)이 있으며, 결과적으로 전기적(電氣的)으로 평균 상태(平衡 狀態) 즉 편극(偏極)이 없다.

Y축(軸) 방향에 압축(壓縮) Stress 또는 X축(軸) 방향에 신장(伸張) Stress를 가하면, 전하(電荷) 의 중심은 - X축(軸) 방향으로, Θ 전하의 중심은 + X축(軸) 방향으로 각각 변위(變位) 하나, Y축(軸) 방향으로는 실질적인 전하의 변위는 없다.

물론 이때 인가(印加) Stress의 방향을 반대로 하면 발생전하 즉 편극(偏極) 방향은 역상(逆相)이 된다. 이와같은 현상이 결정(結晶) 전체에 발생하기 때문에 결정면 표면에 전기적 편극(偏極)을 유기(誘起)하고, 이것을 압전기 효과(壓電氣 效果)라고 한다.

<그림 1-2A>
<그림 1-2B>

전단응력(剪斷應力)에 의한 Y축 방향 에의 편극은 <그림 1-2B>에서 볼 수 있다.

Y축에 직각 방향으로 인가(印加)된 Stress를 Vector A, B로서 표시한다. Stress A, B는 결과적으로 압축 Stress G. H와 등가(等價)하다.

즉 도시(圖示)하면 전단(剪斷) Stress는 G. H의 신축(또는 신장) Stress를 발생, 3개의 는 Y축상(上) 방향, 3개의 Θ 는 Y축 하(下) 방향으로 변위하고, 편극(偏極) · + · - 를 발생케 한다.

 

 

  
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