🔊 Ультразвуковая пластина (мембрана, пьезоизлучатель) — ключевой элемент увлажнителя воздуха. Она преобразует обычную воду в мельчайший туман, который увлажняет воздух в помещении.

Принцип действия: на пластину подают высокочастотное напряжение. Под его воздействием мембрана колеблется, в водяном слое появляются волны пониженного и повышенного давления, чередующиеся между собой. В зоне низкого давления жидкость «вскипает» при невысокой температуре, происходит выброс водяного аэрозоля.

▪️Генерация ультразвуковых волн (обратный пьезоэлектрический эффект). На пластину подают электрические колебания от генератора, и под их действием она расширяется и сжимается по толщине. Это вызывает колебания, которые излучают ультразвуковые волны.
▪️Приём ультразвуковых волн (прямой пьезоэлектрический эффект). Под действием ультразвуковой волны пластина испытывает сжатия и растяжения, и в результате прямого пьезоэффекта между обкладками возникает электрическое напряжение, пропорциональное акустическому давлению волны.

Для генерации продольных колебаний используют деформацию растяжения-сжатия, для генерации поперечных — сдвиговую деформацию. Преобразователь с такой пластиной прижимают к поверхности изделия через слой контактной жидкости, в результате в изделии возникают продольные волны, направленные под прямым углом к поверхности.

Пьезоэлектрический эффект — явление, при котором под воздействием механического напряжения или деформации в кристалле возникает электрическая поляризация, величина и знак которой зависят от направления и значения приложенного напряжения. Собственная частота колебаний в пьезопластине пропорциональна скорости звука в материале пластины и её толщине. Чем тоньше пластина, тем выше её собственная частота. На практике под влиянием конструктивных элементов пьезоэлектрического преобразователя, непосредственно контактирующих с пьезопластиной, собственная частота немного изменяется. Частоту, которую возбуждает преобразователь, называют рабочей частотой. #физика #опыты #колебания #волны #пьезодинамика #physics #gif #гидродинамика

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib