Страница:
Большая Советская Энциклопедия (ПЬ)
МТС системы единиц.Обозначения: русское
пз, международное pz. П. равна давлению, создаваемому силой 1
стен,равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью 1
м
2
.1
пз= 1000
н/
м
2
(
паскалей)
= 0,0102
кгс/
см
2
.Система единиц МТС вышла из употребления, и П. не включена в действующие советские стандарты на единицы.
геофон
), прибор для приёма распространяющихся в горных породах звуковых волн, приёмником которых служит
пьезоэлектрический датчик.Предназначен для определения места подачи сигналов горнорабочими в случае внезапного обрушения горных пород в шахте. П. воспринимает звуковые волны, возникающие в горных породах от ударов металлическим предметом, на расстоянии до 70
м.Место подачи сигналов определяется П. с двух мест прослушивания. П. находятся на оснащении горноспасательных частей.
Метеориты.
кварц
), кристаллы кварца с однородными монокристальными участками, пригодные для применения в радиоэлектронных устройствах благодаря эффекту
пьезоэлектричества.В технике широко используются искусственно выращенные кристаллы П. См. также
Пьезоэлектрические материалы.
магнетизм
), пьезомагнитный эффект, возникновение в веществе
намагниченности
под действием внешнего давления. П. может существовать только в веществах, обладающих антиферромагнитной
магнитной структурой,и принципиально невозможен в пара- и диамагнетиках. П. возникает тогда, когда под действием приложенного давления магнитная симметрия антиферромагнитного кристалла изменяется т. о., что в нём появляется
слабый ферромагнетизм.Намагниченность в образце возникает в результате скоса антиферромагнитных подрешёток или относительного изменения величины их намагниченности (см.
Антиферромагнетизм
). П. был экспериментально обнаружен пока лишь в трёх антиферромагнитных кристаллах: MnF
2, CoF
2и a-Fe
2O
3. Величина намагниченности в них
J
iпропорциональна приложенному упругому напряжению s
kl,т. е.
J
i= L
ikl
s
kl.Пьезомагнитный эффект невелик — максимальное значение коэффициента L
ik
(в CoF
2) составляет 2Ч10
—3
гсЧ
см
2/
кгс(~ 2Ч10
—12
тлЧ
м
2/
н)
.Существует термодинамически обратный эффект — линейная
магнитострикция
антиферромагнетиков, т. е. пропорциональное магнитному полю (линейное) изменение размеров кристаллов при наложении внешнего поля.
Лит.:Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971, с. 758.
А. С. Боровиков-Романов.
... метр
), устройство, служащее для измерения изменения объёма веществ под воздействием гидростатического давления (см.
Давление высокое
). Пьезометрические измерения используются для получения данных о
сжимаемости
(объёмной упругости) веществ, для исследования
диаграмм состояния,
фазовых переходови др. физико-химических процессов.
Конструкция П. определяется диапазоном применяемых давлений и температур, агрегатным состоянием исследуемого вещества (газообразное, жидкое, твёрдое). его сжимаемостью. Различают в основном 2 типа П. В П. первого типа масса
Мисследуемого вещества постоянна, а его объём
Vизменяется с изменением давления
ри температуры
Т.П. такого типа представляет собой толстостенный сосуд, в котором сжимают исследуемое вещество; его применяют для определения сжимаемости газов, жидкостей и твёрдых тел. В процессе эксперимента измеряют изменение
Vс
р,при этом температура вещества обычно поддерживается постоянной. В П. второго типа
М —переменная величина, а объём сосуда с исследуемым веществом не изменяется (с точностью до деформации П. под действием давления, которая учитывается как поправка). Для исследования жидкостей, обладающих значительной вязкостью, и твёрдых тел П. второго типа не применяются. При работе с этими П. измеряют
р,а величину
Мопределяют после каждого изменения
М(например, взвешиванием) или после разгрузки (например, измерением объёма заполнявшего П. газа при стандартных условиях).
Для определения сжимаемости жидкостей и твёрдых тел при высоких давлениях (
р~ 10
8—10
10
н/м
2) применяются П. плунжерного или поршневого типа. Схема подобной установки показана на
рис. 16
, а. В процессе сжатия определяются
V(по смещению поршней, оптически или при помощи находящихся в сосуде электрических датчиков) и
р(по величине усилия, приложенного к поршню, или при помощи электрических датчиков). В ряде случаев передающей давление средой служит само исследуемое вещество. При
р³ 10
9—10
10
н/
м
2(10—100
кбар) сжимаемость определяют др. методами, например методами
рентгеновского структурного анализа.Изменение линейных размеров тел под гидростатическим давлением измеряют линейными П. (см.
Дилатометр
).
Термин «П.» (англ. и нем. Piezometer, франц. piйzomиtre) введён в 20-х гг. 19 в. в связи с работами английского физика Дж. Перкинса и И. Х.
Эрстеда
по сжимаемости жидкостей. П. того времени представлял собой сосуд с исследуемой жидкостью, который погружался открытым концом в ртуть, находящуюся, в свою очередь, на дне сосуда высокого давления. При создании давления над ртутью (водой или маслом) последняя вытеснялась в сосуд с исследуемой жидкостью. Высота подъёма ртути, зависящая от давления и сжимаемости исследуемой жидкости, регистрировалась визуально (в стеклянном П.), по изменению электрического сопротивления платиновой проволоки и др. методами. Дальнейшее развитие пьезометрии связано в 19 в. с именами русских учёных Г. Ф. Паррота, Э. Х.
Ленца
и Д. И.
Менделеева
, французских физиков Э. Амага и В. Реньо; в 20 в. — главным образом с работами Г.
Таммана
и американских физиков Т. Ричардса и П.
Бриджмена.
В технике физического эксперимента при высоких давлениях П. иногда называют толстостенные сосуды высокого давления с цилиндрическим каналом, не предназначенные для измерения сжимаемости. В английской литературе П. называют также устройства для измерения давления в проточных системах, давления воды в морских глубинах, газов в канале ствола орудия.
Лит.:Бриджмен П. В., Физика высоких давлений, пер. с англ., М. — Л., 1935; его же, Новейшие работы в области высоких давлений, пер. с англ., М., 1948; Циклис Д. С., Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях, 3 изд., М., 1965; Корнфельд М., Методы и результаты исследования объёмной упругости вещества, «Успехи физических наук», 1954, т. 54, в. 2.
Л. Д. Лившиц.
Рис. 16. Схемы аппаратов высокого давления: а — аппарат «цилиндр — поршень»; б — «наковальни» Бриджмена; в — установка с коническими пуансонами; г — «наковальни», погруженные в пластичную среду, сжатую до меньшего давления; д и е — «тетраэдрическая» и «кубическая» установки (пуансон, обращенный к зрителю, не изображен); отдельно показана форма сжимаемого тела; 1 — пуансон (поршень); 2 — сосуд высокого давления; 3 — сжимаемый образец; 4 — среда, передающая давление. Стрелками показаны направления действия сил.
, где
d — пьезомодуль,
Е—
модуль упругости, e —
диэлектрическая проницаемость
(в анизотропных П. м. все эти и нижеследующие величины — тензорные); 2) величина
k
2
Itgd, определяющая кпд преобразователя (d — угол диэлектрических потерь); 3) отношение механической мощности пьезоэлемента на резонансной частоте к квадрату напряжённости электрического поля в нём; определяется величиной (
dE)
2; 4)
и
определяют чувствительность приёмника звука соответственно в области резонанса и на низких частотах (
с
зв— скорость звука в П. м.). В табл. приведены характеристики некоторых наиболее распространённых П. м. К П. м. в зависимости от назначения предъявляются специальные требования: высокая механическая и электрическая прочности, слабая температурная зависимость характеристик, высокая добротность, влагостойкость и т.д.
d
36
.Для пьезокерамики верхние значения постоянных имеют индексы (11) или (31), а нижние (33), величины
d
31< 0,
d
33>
0
.Значения tgd для кристаллов даны для поля < 0,05
кв/
см; для пьезокерамики tgd даётся в интервале 0,05
кв/
смЈ
E< 2
кв/
см.Данные для отечественной пьезокерамики даны на основании ГОСТ 18 927—68.