. Зовнішня сила повідомляє п'єзоелементи енергію у вигляді пружної деформації, яка може бути розрахована, якщо відомі величини впливає сили і жорсткість пьезоелемента. Одночасно з деформацією пьезоелемента на його електродах виникає електрична напруга. Отже, частина енергії, що повідомляється п'єзоелементи зовнішньою силою, виявляється електричної та її величина може бути розрахована, якщо відомі електрична напруга на електродах і ємність пьезоелемента. p align="justify"> Зовнішня механічна сила, що впливає на пьезоелемент, повідомляє останньому енергію W 0 у вигляді енергії пружної деформації і енергії заряду ємності пьезоелемента. Якщо позначити енергію пружної деформації пьезоелемента через Wм, а електричну енергію заряду його ємності через Wе, то повна енергія W 0 , повідомлена п'єзоелементи , буде дорівнює їх сумі. Як у всякому оборотному перетворювачі, при цьому виникає зворотна дія (п'єзоелектрична реакція), що полягає в тому, що виникло внаслідок прямого п'єзоефекту електрична напруга створює (вже в результаті зворотного п'єзоефекту) механічні напруги і деформації, які протидіють зовнішнім силам. Це проявляється у збільшенні жорсткості пьезоелемента. Якщо електрична напруга, що виникає внаслідок п'єзоефекту, виключити, наприклад, закоротив електроди пьезоелемента, то зворотного п'єзоелектричного дії спостерігатися не буде, отже, повинно відбутися зменшення жорсткості пьезоелемента.
Подібні ж міркування можна зробити і для випадку зворотного п'єзоефекту, тобто впливу на пьезоелемент зовнішньої електричної сили. При цьому зовнішній джерело електричної енергії повідомляє п'єзоелементи енергію у вигляді енергії заряду ємності пьезоелемента та механічної енергії його пружної деформації. Тут також має місце зворотна дія. Якщо перешкодити деформації жорстким затисненням пьезоелемента, то можна виявити зміну його ємності. Цей факт легко спостерігається у сильних пьезоелектріков, для слабких ж, таких як кварц, зміна ємності невелика (близько 1%). До цього висновку легко прийти, взявши до уваги термодинамічні міркування. З теорії п'єзоелектрики відомо, що пружні коефіцієнти пьезоелектріков залежать від електричних умов, як і їх коефіцієнти діелектричних проникностей залежать від механічних умов. Це природно, оскільки п'єзоелектрику за визначенням припускає наявність зв'язку між пружними і діелектричні властивості. Тому опис п'єзоелектричних властивостей матеріалу неможливо без залучення пружних та діелектричних коефіцієнтів із зазначенням граничних механічних та електричних умов. br/>
3. П'єзоелектричні матеріали
Найважливішими природними матеріалами, що володіють п'єзоелектричними властивостями, є кварц і
