> Техника, страница 71 > Пироэлектричество

Пироэлектричество

Пироэлектричество свойство некоторых тел заряжаться вследствие нагревания. Различают два вида пироэлектрич. свойств: истинные и ложные. Истинное П. впервые изучено Эпинусом в 1762 году на кристалле турмалина. Если нагреть этот кристалл (фигура), то один конец его электризуется положительно (аналогичный полюс,+ ), пр отив о но ложный—отрицатель но (анти логичный полюс, — ). Если вместо нагревания охлаждать кристалл, то он также электризуется, но в противоположном направлении, то есть положительный заряд выделяется там, где при нагревании выделялся отрицательный, и наоборот. Явление это наблюдается при равномерном и при неравномерном нагревании кристалла, в противоположность ложному П., наблюдаемому только при неравномерном нагревании кристаллов, обладающих пьезоэлектрич. свойствами (смотрите Пьезоэлектричество). Пироэлектрич. электризация нагретого или охлажденного кристалла постепенно исчезает, если темп-pa его поддерживается неизменной, но появляется вновь при дальнейшем охлаждении или нагревании. Количества положительного и отрицательного электричества, выделяющиеся при нагревании и охлаждении, всегда равны между собою и пропорциональны изменению t°. То направление в кристалле, на концах которого появляются пироэлектрич. заряды, получило название электрической оси. Если разломить пироэлектрич. кристалл поперек электрич. оси, то оказывается, что каждая половина его имеет на концах оси те же заряды, что и целый кристалл; совершенно подобное наблюдается при разломе длинного магнита. Кроме того Фохт обнаружил, что и ненагретый кристалл турмалина обнаруживает противоположные электрич. заряды на поверхностях излома. На основании этих существенных фактов составлено следующее представление о происхождении П.: турмалин всегда поляризован, то есть каждая его молекула (или группа молекул) имеет на своих концах, параллельных электрич. оси, 2 противоположных и равных по величине электрич. заряда, образуя т. ыаз. диполь (смотрите); все эти диполи расположены параллельно, и поэтому один конец кристалла (аналогичный) собственно говоря всегда наэлектризован положительно, другой—отрицательно, совершенно подобно полюсам магнита; но эти заряды нейтрализуются довольно скоро противоположными притягиваемыми ими зарядами из воздуха, почему и не обнаруживаются обычно; но при подогревании или охлаждении кристалла диполи меняются но силе, в результате чего и появляется добавочная электризация, которая представляет обычный пироэлектрический эффект; постепенно однако и он нейтрализуется зарядами из воздуха.

Кроме турмалина (истинными) пироэлектрич. свойствами обладают и многие другие кристаллы: тростниковый и молочный сахар, винная и пикриновая к-ты, их нек-рые соли и тому подобное. Кроме того в одном и том же кристалле возможно несколько электрич. осей. Пироэлектрические свойства стоят в тесной связи с геометрия. строением кристалла—его р е-щеткой (смотрите Кристалл)—и наблюдаются лишь у кристаллов, обладающих геометрия, осями“ концы которых разно огранены. Известен и теоретически обоснован обратный пироэлектрич. эффект: если поместить тур

малин в электрич. поле, то он нагревается или охлаждается смотря по тому, направлено ли это поле по электрич. оси или по противоположному ей направлению. Технич. применений пироэлектрич. эффект не имеет, т. к. мал и непостоянен по величине; точные пироэлектрич. измерения весьма трудны.

Лит.: Хвольсон О. Д., Курс физики, т. 4, гл. 2, Берлин, 1923; Кэди, Таблицы пиро- и пьезоэлектрических констант, «Журнал прикладной физики», М.—Л., 1930, т. 7; Б о л д ы рев А. К., Кристаллография, Л., 1930; Handbuch d. Phvsik, hrsg. v. H. Geiger u. К. Scheel, В. 13, p. 291—294, В., 1928. H. Андреев.