* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

677 ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСТВО 678 вливании (турмалин, н о не к в а р ц ) . П ь е з о ­ э л е к т р и ч . свойствам к р и с т а л л о в о б я з а н с в о ­ им п р о и с х о ж д е н и е м и т. н . л о ж н ы й п и р о электрич. эффект — появление з а р я д о в п р и н а г р е в а н и и , если последнее н е р а в н о м е р н о и поэтому вызывает в к р и с т а л л е в н у т р е н н и е м е х а н и ч . н а п р я ж е н и я , в с в о ю о ч е р е д ь вызы­ вающие пьезоэлектрич. з а р я д ы . Способы о б н а р у ж е н и я пьезоэлектрич. эф­ фекта с в о д я т с я к т р е м . 1) С п о с о б К у н д т а (1883 г . ) : с ж а т ы й или р а с т я н у т ы й к р и с т а л л тотчас ж е п о с ы п а е т с я х о р о ш о с м е ш а н н ы м п о р о ш к о м с е р ы и с у р и к а ; вследствие т о г о , что частицы с у р и к а и с е р ы п р и с м е ш е н и и электризуются (сера—отрицательно, а с у ­ рик—положительно), они оседают: с е р а н а тех м е с т а х к р и с т а л л а , где в ы д е л я ю т с я п о ­ ложительные п ь е з о э л е к т р и ч . з а р я д ы , о к р а ­ ш и в а я эти места в желтый цвет, а с у р и к — там, где з а р я д ы о т р и ц а т е л ь н ы , о к р а ш и в а я и х в к р а с н ы й цвет. В м е с т о с м е с и с у р и к а и с е р ы Б ю р к е р ( 1 9 0 0 г.) предлагает п р и м е н я т ь ( к а к более действительную) с м е с ь к а р м и ­ на и ликоподия. 2) С п о с о б нанесения (на­ клейка, п р и к л а д ы в а н и е ) н а к р и с т а л л э л е к ­ т р о д о в , с о о б щ а е м ы х с э л е к т р о м е т р о м , имеет то п р е и м у щ е с т в о перед п е р в ы м , что п р и г о д е н для и з м е р е н и й . 3 ) С п о с о б в о з б у ж д е н и я в кристалле пьезоэлектрических "колебаний (см. Пьезокварц) п р и н а д л е ж и т Г и б е и Ш а й б е ( 1 9 2 5 г.) и о с о б е н н о у д о б е н для в е с ь м а м а ­ лых к р и с т а л л о в и порошков-. В а ж н е й ш и е пьезоэлектрич. к р и с т а л л ы с л е д у ю щ и е : к в а р ц , т у р м а л и н , сегнетова с о л ь , с а х а р , ц и н к о в а я о б м а н к а , пентаэритрит, борацит, х л о р а т на­ т р и я . Д л я характеристики пьезоэлектрич. эффекта приводятся следующие данные. П л а ­ стинка к в а р ц а , вырезанная перпендикуляр­ но к электрич. о с и , давала в опытах К ю р и п р и н а г р у з к е в 1кг 0 , 0 6 V ; т у р м а л и н п р и т а ­ к о й ж е н а г р у з к е — 0 , 0 5 V ; сегнетова с о л ь да^т п р и б л и з и т е л ь н о в 3 0 0 0 р а з б о л ь ш е . П р и н а л о ж е н и и потенциала в 1 V н а п л а с т и н к у к в а р ц а в 0 , 5 см т о л щ и н о ю , в ы р е з а н н у ю перпендикулярно электрич. о с и , пластинка с ж и м а е т с я н а 10~* см. т. е. н а 0 , 0 1 т,и. П ь е з о ­ э л е к т р и ч . свойства к в а р ц а и т у р м а л и н а в е с ь ­ ма м а л о з а в и с я т от t°; н о сегнетова с о л ь р е з ­ к о о т л и ч н а от н и х в этом о т н о ш е н и и : о н а о б ­ ладает громадными п о с р а в н е н и ю с ними п ь е з о э л е к т р и ч . свойствами, н о т о л ь к о в и н ­ тервале —25° Ч- + 2 5 ° ; вне э т и х п р е д е л о в о н а и ь е з о э л е к т р и ч н а почти к а к к в а р ц . П ь е з о ­ электрич. измерения много надежнее,чем пи­ роэлектрические, однако полного изучения п ь е з о э л е к т р и ч . к р и с т а л л о в мы еще не имеем. Т е о р и я пьезоэлектрич. эффекта с точки зрения описательной особенно полно р а з ­ вита Ф о х т о м ( 1 9 1 0 г . ) , а с м о л е к у л я р н о й — п р о ф . Б о г у с л а в с к и м и г е р м , ученым Б о р н о м . Последний рассматривает кристалл к а к с о ­ вокупность п о л о ж и т е л ь н ы х и отрицательных ионов, р а с п о л о ж е н н ы х правильными рядами и с о с т а в л я ю щ и х т. н . п р о с т р а н с т в е н н у ю к р и еталлич. р е ш е т к у ( с м . Кристалл). Деформа­ ции т а к о й р е ш е т к и вызывают п е р е м е щ е н и я и о н о в , что о б н а р у ж и в а е т с я и з м е н е н и е м эле­ ктрич. п о л я р и з а ц и и р е ш е т к и и представляет с о б о ю пьезоэлектрич. эффект. Т е о р и я Б о р н а весьма с л о ж н а ; до ч и с л е н н о г о р а с ч е т а о н а доведена только д л я к р и с т а л л о в п р о с т е й ­ шей формы. Т е х н и ч е с к и е п р и л о ж е н и я пье­ з о э л е к т р и ч е с к о г о э ф ф е к т а . Пер­ вое применение принадлежит самим братьям К ю р и , к-рые, с о д н о й с т о р о н ы , п о л ь з о в а л и с ь пластинкой к в а р ц а , вырезанной перпенди­ к у л я р н о электрич. оси и растягиваемой г р у ­ з о м п о м е х а н и ч . о с и для получения задан­ ных электрич.зарядов, а с другой стороны,— п р е д л а г а л и п ь е з о э л е к т р и ч . манометр — т а ­ к у ю ж е пластинку, н а г р у з к а н а к-рую изме­ р я е т с я п о з а р я д у , е ю в ы д е л я е м о м у . В 1 9 1 5 г. а к а д е м и к Б . Г о л и ц ы н у с т р о и л сейсмич.маят­ н и к , с у щ е с т в е н н о й ч а с т ь ю к-рого я в л я л а с ь п л а с т и н к а к в а р ц а , н а к - р у ю давил г р у з ; п р и к о л е б а н и я х в с е й системы это давление м е ­ н я л о с ь вследствие р а з в и в а ю щ и х с я сил и н е р ­ ц и и г р у з а , п р и б о р этот и з м е р я л т а к . о б р а з о м силы и н е р ц и и или у с к о р е н и я . Д . Д . Т о м с о н ( 1 9 1 7 г.) п р е д л а г а л и з м е р я т ь д а в л е н и е п о р о ­ х о в ы х г а з о в в стволе о р у д и я , п о м е щ а я т у ­ да пластинку к в а р ц а с соответственно р а с ­ п о л о ж е н н ы м и э л е к т р о д а м и , н о с п о с о б этот не п о л у ч и л р а с п р о с т р а н е н и я . Кейс ( 1 9 2 1 г.) у с т р о и л н а этом п р и н ц и п е п р и б о р , и з м е р я в ­ ш и й давление в з р ы в н ы х в о л н в в о д е и п р о ­ извел с ним соответственные и з м е р е н и я . П р и ­ б о р Кейса с о с т о я л и з к а м е р ы , н а п о л н е н н о й в а з е л и н о м , в к-рой были в л о ж е н ы к р и с т а л ­ лы т у р м а л и н а ; п о с л е д н и й дает п ь е з о э л е к ­ трич. эффект п р и всестороннем с ж а т и и . Весь п р и б о р помещается в в о д у , а п р о в о д а от не­ го п о д в о д я т с я к р е г и с т р и р у ю щ е м у п р и б о ­ р у . Н а к о н е ц совсем недавно Клюге и Л и н к устроили пьезоэлектрич. п р и б о р , с л у ж а щ и й для измерения давления, и с успехом при­ м е н я л и его д л я з а п и с и х о д а д а в л е н и я в дви­ гателях внутреннего с г о р а н и я . Существен­ н а я часть п р и б о р а и з о б р а ж е н а н а фиг. 3. y,„,.. i,,„,...,, З д е с ь Q, Q—кварцеuw вые п л а с т и н к и , пол ож е н н ы е т а к , чтобы одинаковые заряди выделялись п р и с ж а ­ тии н а э л е к т р о д е Е; другим электродом служит самый к о р п у с п р и б о р а . П р и б о р п о ­ м е щ а е т с я н и ж н е ю с т о р о н о ю н а отверстие в к о р п у с е м о т о р а , а электроды п р и б о р а че­ р е з усилитель с о о б щ а ю т с я с о с п и л л о г р а ф о м . Н е с о м н е н н о , что п о д о б н ы е в ы ш е о п и с а н н ы м п р и б о р ы м о г у т найти себе п р и м е н е н и е и в вопросах транспорта, например прибор Го­ лицына с н е к о т о р ы м и и з м е н е н и я м и м о ж е т п о с л у ж и т ь для и з м е р е н и я у с к о р е н и й п р и к о ­ лебаниях движущегося вагона и паровоза, д а в л е н и я н а р е л ь с ы и т. п . Изменение размеров пьезоэлектрич. к р и ­ с т а л л а п р и н а л о ж е н и и э л е к т р и ч . п о л я в под­ ходящем направлении может служить мерой этого э л е к т р и ч . п о л я , а следовательно и п о ­ т е н ц и а л а , и еще с а м и б р а т ь я К ю р и у с т р о и л и вольтметр н а п р и н ц и п е двойной п л а ­ стинки к в а р ц а , склеенной и з д в у х пласти­ н о к т. о . , что п р и н а л о ж е н и и п о л я н а н и х одна расширяется, другая сжимается, в ре­ зультате чего двойная п л а с т и н к а изгибает­ с я . С тонкими пластинками удавалось стро­ ить п р и б о р ы д л я и з м е р е н и й н а п р я ж е н и й д о 1 500 V с точностью о к . 5 V , с пластинками в 1 мм—до 5 0 0 0 0 V с т о ч н о с т ь ю о к . 2 0 0 V . В е н т е ( 1 9 2 2 г.) у с т р о и л д л я той ж е цели п р и ­ б о р с з е р к а л ь ц е м . Н а т а к о м ж е или а н а л о ­ гичных п р и н ц и п а х позднее ( В и н н - В и л л и а м с , В у д , 1 9 2 5 г.) были п о с т р о е н ы и о с ц и л л о ­ г р а ф ы , н о не п о л у ч и л и р а с п р о с т р а н е н и я вследствие и х м а л о й ч у в с т в и т е л ь н о с т и . U .. А . — * А *22