«Пьезозажигание. Исследование отклика пьезоэлектрического кристалла»

«Пьезозажигание. Исследование отклика пьезоэлектрического кристалла»
Даты проведения
с 2020-01-01 по 2020-12-01

Все эксперименты проводились непосредственно на самом кристалле (модели для экспериментов не использовались). При использовании только теоретического метода мы бы не смогли заметить некоторых интересных результатов эксперимента (например, когда у кристалла появляется отклик уже после воздействия другого тела, т.е. когда по идее напряжение на его гранях должно быть равно нулю, но у нас появляется еще один скачок напряжения) и мы не смогли бы узнать точное значение напряжения на гранях кристалла в определенный момент времени (т.к. нами не были найдены формулы для данных вычислений). При использовании только экспериментального метода мы бы не смогли в полной мере понять результатов эксперимента и сделать полные выводы. Во всех экспериментах использовалась одна и та же установка, на которую сбрасывались с разной высоты гири разной массы (фотография 1, Прилож.). д) В ходе экспериментов использовался измерительный прибор – мультиметр, переключенный в режим вольтметра. Принцип работы вольтметра: вольтметр дискретного действия преобразует постоянное медленно или быстро меняющееся напряжение в электрический код с помощью аналого-цифрового преобразователя, который отображается на табло в цифровой форме. е) Фундаментальные законы, на которых основано исследование: Закон Гука: Деформация, возникающая в теле, пропорциональна приложенной к этому телу силе. ж) Результаты исследования: 1. При воздействии деформирующей силы на гранях кристалла возникают разноименные заряды, что и считается откликом кристалла, который можно зафиксировать вольтметром. 2. Напряжение, возникающее при деформации кристалла, прямо пропорционально массе груза и высоте сброса. 3. Отклик пьезоэлектрического кристалла зависит от скорости механического воздействия. если кристалл сжимать медленно, то напряжение будет небольшим, но в течение относительно длительного промежутка времени. Если кристалл сжать на ту же величину, но быстро, то напряжение будет высоким, но кратковременным. 4. В ходе последнего эксперимента было выявлено свойство кристалла вновь обладать разностью потенциалов после убирания воздействия силы. з) План дальнейшего исследования на полгода: 1. Исследовать зависимость отклика кристалла от его геометрической формы: зависимость от объема, формы, площади граней (гипотеза: чем меньше выступающих (острых) частей у кристалла, тем больше будет напряжение на каждом выступе). 2. Привести вычислительное доказательство полученных результатов. 3. Исследовать другое вещество, обладающее пьезоэлектрическим эффектом.

исследовать зависимость отклика пьезоэлектрического кристалла кварца от выбранных количественных параметров.
1. Изучить теорию по теме исследования, содержащую данные о свойствах пьезоэлектрических кристаллов. 2. Выявить количественные параметры, влияющие на зависимость отклика пьезоэлектрических кристаллов. 3. Провести эксперименты по установлению зависимости отклика пьезоэлектрических кристаллов от выбранных количественных параметров.
О проекте

Проект опубликовал

Целевая аудитория

школьники 8-11 класс абитуриенты студенты специалисты преподаватели

Специализации

Исследование Эксперимент

Области знаний

Физика и астрономия