圧電素子を用いた発電時における，素子相互が及ぼす発電特性への影響について

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・研究の目的本研究は, 並列接続された圧電素子で発電させる際, 各素子が相互に及ぼす発電特性への影響について, ひずみゲージおよびひずみ計などを使って, 調べることを目的としている.・研究の方法並列につないだ圧電素子の1つにひずみゲージをつけ, ゲージをつけていない素子(素子Aとする)に繰り返し応力を加えることにより(押した時LEDが点灯するように回路を組んである), ゲージをつけた(つまり応力を加えていない)圧電素子(素子Bとする)のひずみがどのように生じるかを, ひずみ計やオシロスコープなどを用いて時間的に観測し, 素子の発電能力の影響を考察した. そのあと, 素子B側にスイッチ付きの回路を予め組んでおき, 短絡させた際に, 素子Bに生じたひずみがどのようになるかを調べた.・研究結果上記の方法・手順で行った結果, ゲージが付いていない素子Aを押した後, 押す力を緩めた時, 他方の素子Bにひずみが生じた. そのひずみは, ひずみ計の出力値の正負から, 素子が凹む形のひずみであることが分かった. なお, 素子B側の回路を短絡させると素子Bに生じたひずみは解消された. そのようなひずみが生じるということは、仮に素子Bも使って発電させる場合に, 素子Aの影響によって, 素子Bの押し込み深さの余地が少なくなってしまうことを意味することがら, 複数枚の素子を使って発電する際には各素子が互いに影響を及ぼすと考えられる. このようなひずみが生じる理由としては, 押す力を緩めた際にLEDが点灯する極性とは逆の電圧が生じることが原因ではないかと考えられる. 複数枚の圧電素子を使ってLEDを点灯させるような回路を組む場合は、ブリッジ整流回路等, 回路の組み方に工夫が必要であろうと考える.