日本压电地板原理?

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本人最近也在研究这个,看到这个问题也来凑凑热闹~ 先简单介绍下压电地板,百度百科是这么介绍的(太长不看的可直接拉到最后看结论) 简言之,就是地板下面铺满了压电瓷砖(其实是个双层结构,表面是防滑层,下面才是压电层),当人踩在上面的时候,由于人体的重量导致地板向下凹,从而产生电压,经过电路板传递,最终实现灯光的亮灭。。。是不是很简单! 那它的原理到底是什么呢?我们具体来看一下吧~

1、首先需要知道什么是压电效应,它是这样定义的——当固体晶体受到外力作用而发生形变时,会在其表面产生电荷,这种电荷的形成原因称为压电效应;简单来说就是把压力转换为电能。 2、接着需要了解电流是怎么产生的,根据欧姆定律,我们知道:I=U/R 当有电流通过导线时,导体两端会有电压差,于是电子就会在导体内不断移动形成电流。可以理解为,电子在导体中不停地爬行,从负极走向正极。 3、最后就需要了解一下压电地板中的电子是如何移动的啦~ 根据上面的图片,我们可知电子是从PZT1(压电陶瓷层)运动到PZT2(反射电极),并且是通过上下两个接触片导入电路的。那么问题就来了,PZT1如何给PZT2提供电子呢?难道是压电效应的作用?(关于这点我不是很确定,希望有大牛指点~)

综上可得,只有人体踩下地板时,才形成了电流。。。是不是很神奇!!! 写了这么多,终于把这个困扰自己好久的谜题解开了,哈哈~~ 如有不对之处,欢迎大家指正!~

房狼房狼优质答主

要收集人流产生的能量,就要从人行走的基本动作开始。当人们在压电元件铺设的地板上行走时,每一脚下去都会使地板表面产生0.5--2毫米的压缩形变,并带动安装在地板下的压电元件同步弯曲。这个压缩形变数值虽然不大,但别小看这区区1--2毫米的弯曲,作用到具有压电效用的压电材料上产生的能量可是相当可观的。所谓压电效应,在物理学上指的就是某些电介质在定向压力的作用下它的两端就会产生电荷,并使得电介质表面呈现出正负相反的电荷。而当使电介质产生形变的压力消失后,电介质的两端也将失去其带电性。这个过程如果重复进行的话,所产生的电荷同样也是具有周期性。

根据这个原理,在压电元件,也就是一种带有极化状态的晶体上施加压力,就可以利用特殊的方式将机械能转化为电能。在压电元件中最为理想产生压电效用的元件当属晶钛酸铅,这种材料的压电效用最明显而且容易操作实现。

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