正壓電效應

正壓電效應是指由於形變而產生電極化的現象 ^[1]  。

當對壓電材料施以物理壓力時，材料體內之電偶極矩會因壓縮而變短，此時壓電材料為抵抗這變化會在材料相對的表面上產生等量正負電荷，以保持原狀。這種由於形變而產生電極化的現象稱為“正壓電效應”。正壓電效應實質上是機械能轉化為電能的過程 ^[2]  。

（1）壓電效應：某些電介質，當受力變形時內部產生極化現象，同時在兩個表面產生相異電荷，外力去掉後，又恢復到不帶電狀態。這叫壓電效應。壓電效應的原理是，如果對壓電材料施加壓力，它便會產生電位差(稱之為正壓電效應)，反之 施加電壓，則產生機械應力(稱為逆壓電效應)。如果壓力是一種高頻震動,則產生的就是高頻電流。 而高頻電信號加在壓電陶瓷上時，則產生高頻聲信號(機械震動)，這就是我們平 常所説的超聲波信號。也就是説，壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉換和逆轉換的功能。

（2）逆壓電效應：當作用力方向改變時，電荷極性隨之改變，這種現象稱為“正壓電效應”。相反，當在電介質極化方向施加電場，這些電解質也會產生幾何變形，這種現象稱為“逆壓電效應” ^[1]  。

壓電材料可以因機械變形產生電場，也可以因電場作用產生機械變形，這種固有的機-電耦合效應使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應用。例如，壓電材料已被用來製作智能結構，此類結構除具有自承載能力外，還具有自診斷性、自適應性和自修復性等功能，在未來的飛行器設計中佔有重要的地位 ^[2]  。