Звуковые пьезоизлучатели

1. Звуковые пьезоизлучатели

Выполнил: учащийся 11 класса
МОУ-СОШ №1 им. 397-й Сарненской дивизии
г. Аткарска
Вейнберг Данил Андреевич
Руководитель: учитель физики и математики
Илларионова Наталья Викторовна

2.

Потребление энергии
является обязательным
условием существования
человечества.
Наличие доступной для
потребления энергии всегда
было необходимо для
удовлетворения потребностей
человека, увеличения
продолжительности и
улучшения условий его
жизни.

3.

Человек всегда будет стремиться обладать как
можно большим количеством энергии, обеспечивающим
движение вперед. Не всегда наука и техника дадут ему
возможность получать энергию во всевозрастающих
объемах. Быстро растущая доля и важность возобновляемых
источников вызывают появление новых технологий в
производстве энергии.
Объект исследования: Звуковые пьезоизлучатели
Предмет исследования: виды, а также способы применения
пьезогенераторов на практике.
Гипотеза:
Звуковые
пьезоизлучатели
как
электроакустические устройства воспроизведения звука.
Цель
исследования:
рассмотреть
звуковые
пьезоизлучатели, как альтернативный источник энергии, все
их преимущества и недостатки. Пропаганда разумного
энергопотребления.

4. История открытия

Пьезоэффект был открыт еще
в 1880 году братьями Кюри.
Открытый эффект ученые
назвали
«пьезоэлектричество» (от
греческого «piezo» в
буквальном переводе –
«давить»), а кристаллы,
которые обладают такими
свойствами, стали называть
пьезоэлектрическими.

5.

Если такой кристалл начать
растягивать или сжимать в
определенной плоскости, то на
гранях образуется
электрический заряд с
небольшой разностью
потенциалов.
Если же на эти грани
подключить проводники, то в
момент сжатия или растяжения
по ним пройдет небольшой
электрический импульс. Это и
есть проявление пьезоэффекта.

6. Виды пьезоэлектрических материалов

Кристаллы
Включают в себя кварц и
другие виды природных
образований.
Керамические изделия
Представляют собой группу
искусственных материалов.
Типичными представителями
являются цирконат-титанат
свинца – ЦТС, а также
титанат бария и ниобат
лития. Они обладают более
ярким пьезоэлектрическим
эффектом по сравнению с
природными материалами.

7. Использование пьезоэффекта на практике

В электротехнике широко используется обратный
пьезоэлектрический эффект, связанный с деформацией
кристалла под действием приложенного напряжения. В
случае наложения на кристалл электрических колебаний с
частотой звука, в нем возникнут колебания такой же
частоты с выделением в окружающее пространство
звуковых волн.
Таким образом, один и тот же кристалл может быть
использован не только как микрофон, но и как динамик.

8.

9. Гидролокатор

Принцип работы– передатчик, который
использует обратный пьезоэлектрический
эффект, посылает звуковые волны в
определенном направлении. При
попадании волны на объект она
отражается и возвращается обратно, где
ее обнаруживает приемник. Приемник, в
отличии от передатчика, использует
прямой пьезоэлектрический эффект. Он
преобразует возвращаемую отраженную
звуковую волну в электрический сигнал и
передает его в электронную систему,
которая и будет производит дальнейшую
обработку сигнала.

10. Силовой привод

Работа привода довольно проста –
под воздействием приложенного к
материалу напряжения происходит
его расширение или сужение,
которое и приводит привод в
движение.
Например, некоторые вязальные
машины используют этот эффект
для своей работы благодаря его
простоте и минимальному
количеству вращающихся частей.

11. Пьезо драйверы

Пьезо драйверы могут
преобразовывать низкое
напряжение батареи в
высокое для питания силовых
пьезоэлектрических
устройств.
Пьезо драйверы помогают
инженерам создавать большие
значения синусоидального
напряжения.

12. Экспериментальная часть

Схема звукового пьезоизлучателя:

13.

Процесс сборки:

14.

15.

16.

17. Вывод:

Подводя итоги, можно сделать только
один вывод:
круг применений пьезоэлементов
ограничится маломощными
(микромощными) источниками питания и
датчиками, но остается довольно
притягательным для дальнейших
изобретений.

18. Интернет ресурсы:

• http://elenergi.ru/chto-takoepezoelektricheskij-effekt.html
• http://electrik.info/main/news/652pezogeneratory-novye-alternativnyeistochniki-elektroenergii.html
• http://yug.svpressa.ru/society/article/971
82/