在外力的作用下,物體的大小和形狀會發(fā)生變化,這通常被稱為變形。如果物體在外力撤回后能恢復(fù)到原來的狀態(tài),這個性質(zhì)叫做物體的彈性;如果物體在外力撤回后不能恢復(fù)到原來的狀態(tài),這個性質(zhì)叫做物體的塑性。在自然界中,既沒有完全彈性的物體,也沒有完全塑性的物體。對于任何物體,當(dāng)外力很小時,變形也很小。當(dāng)外力撤回時,物體可以完全恢復(fù);當(dāng)外力較大時,變形也較大。如果外力過大,變形超過一定限度,物體將無法恢復(fù)。這表明物體有一定的彈性極限,超過這個極限就會變成塑性的。與壓電有關(guān)的問題都在彈性極限之內(nèi)。因此,我們接下來要討論的是石英晶體振蕩器的彈性性質(zhì)。
應(yīng)力
選擇兩條長度相同、厚度不同的橡皮繩。當(dāng)兩條橡皮繩承受相同張力時,很明顯,細(xì)橡皮繩比粗橡皮繩長。為什么在相同的外力作用下,它們有不同的延伸率?這是因為兩條橡皮繩的厚度不同,即截面大小不同??梢钥闯觯诶炝Φ淖饔孟?,石英晶體的延伸率不僅與力的大小有關(guān),而且與物體的截面大小有關(guān)。為了考慮截面尺寸的影響,引入了單位面積力(即應(yīng)力)的概念。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
選擇兩條等長、不同厚度的橡皮繩。當(dāng)兩條橡皮繩承受相同張力時,很明顯,細(xì)橡皮繩比粗橡皮繩長。為什么在相同的外力作用下,它們有不同的延伸率?這是因為兩條橡皮繩的厚度不同,即截面大小不同??梢钥闯?,在拉伸力的作用下,石英晶體振蕩器的延伸率不僅與力的大小有關(guān),而且與物體的截面大小有關(guān)。