ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКА ПО СТРУНЕ

Маркова Марина, Насыпова Дилара, 11 класс МОБУ СОШ №2 с. Бакалы, Бакалинский район

Научный руководитель: Немов Алексей Владимирович, учитель физики

Для того, чтобы изучить эффект транспортирования пьезоэлектрика по струне, мы решили исследовать частотные характеристики пьезоэлектрического трансформатора. В ходе работы его подвесили на горизонтальном участке струны. И при определенных частотах возбуждения пьезоэлементов вблизи резонанса наблюдали небольшое движение пьезоэлектрика по струне. Возникло предположение, что оно связано с возбуждением пьезоэлементами высокочастотных упругих колебаний на поверхности струны.

Для того чтобы исследовать частотные характеристики пьезоэлектрического трансформатора, было собрано простое устройство, подвесили на горизонтальном участке струны. На горизонтально натянутой металлической струне свободно подвешивали один пьезоэлемент, а для измерения частоты возбуждения струны к ней вблизи одной из точек закрепления припаивали другой. И при определенных частотах возбуждения пьезоэлементов вблизи резонанса мы наблюдали небольшое движение трансформатора вдоль струны.

Таким образом, подводя переменное электрическое напряжение амплитудой 30-40 вольт на подвешенный пьезоэлемент, нам удалось получить эффект транспортирования – механическое перемещение пьезоэлемента по струне. Для изменения направления движения или остановки пьезоэлемента оказалось достаточно сдвинуть частоту его колебаний ручкой настройки генератора.

Эффект транспортирования по струне можно использовать для создания высокочастотных линейных двигателей и приводов, например, для перемещения исследуемых объектов внутри вакуумной камеры. Такой привод требует минимума деталей - только струны и пьезоэлемента.

Таким образом, мы смогли теоретически и экспериментально изучить эффект транспортирования пьезоэлектрика по струне, а также пронаблюдать эффект транспортирования, выяснить причины возникновения движения и собрать экспериментальную установку.

ЛИТЕРАТУРА

1. NEWCOMB, C.V., FLINN, I. Improving the Linearity of Piezoelectric Ceramic Actuators. Electronic Letters 18 (1982), no 11.

2. Second International Conference on Automotive Electronics, London 1979, Conf. Publ. No. 181.

3. http://ru.wikipedia.org/wiki