問答題

石英晶體的d11為2.3×10-12??CN-1,石英晶體的長度是寬...

石英晶體的d11為2.3×10-12??CN-1,石英晶體的長度是寬度的2倍,是厚度的3倍。當(dāng)沿機(jī)械軸施加3×106N的壓力時(shí),求電量qx。
答案: 首先,我們需要使用石英晶體的壓電方程來解決這個(gè)問題。對(duì)于沿機(jī)械軸施加壓力的情況,我們可以使用下面的壓電方程: \[ d_{11} = \frac{q_x}{F \cdot A} \] 其中: - \( d_{11} \) 是壓電常數(shù),單位是 C/N(庫侖每牛頓)。 - \( q_x \) 是產(chǎn)生的電荷量,單位是庫侖(C)。 - \( F \) 是施加的力,單位是牛頓(N)。 - \( A \) 是受力面積,單位是平方米(m2)。 已知條件是: - \( d_{11} = 2.3 \times 10^{-12} \) C/N - \( F = 3 \times 10^6 \) N - 長度是寬度的2倍,是厚度的3倍。設(shè)寬度為 \( w \),則長度為 \( 2w \),厚度為 \( \frac{2}{3}w \)。 受力面積 \( A \) 可以表示為寬度乘以厚度,即 \( A = w \times \frac{2}{3}w = \frac{2}{3}w^2 \)。 現(xiàn)在我們可以將已知數(shù)值代入壓電方程中求解 \( q_x \): \[ q_x = d_{11} \cdot F \cdot A \] \[ q_x = 2.3 \times 10^{-12} \cdot 3 \times 10^6 \cdot \frac{2}{3}w^2 \] 由于寬度 \( w \) 在計(jì)算中被消去,我們不需要知道它的具體值。因此: \[ q_x = 2.3 \times 10^{-12} \cdot 3 \times 10^6 \cdot \frac{2}{3} \] \[ q_x = 2.3 \times 10^{-12} \cdot 2 \times 10^6 \] \[ q_x = 4.6 \times 10^{-6} \] 所以,產(chǎn)生的電荷量 \( q_x \) 是 \( 4.6 \times 10^{-6} \) 庫侖。
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