超聲波壓電式換能器效應利用某些單晶材料的結(jié)構(gòu)具有非對稱特性,當這些材料受到外加應力作用而產(chǎn)生應變時,其內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)的變化(形變)會破壞原來宏觀表現(xiàn)為電中性的狀態(tài),產(chǎn)生極化電場(電極化),所產(chǎn)生的電場(電極化強度)與應變的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。這類單晶材料還具有逆壓電效應,即具有正壓電效應的材料在受到外加電場作用時,會有應力和應變產(chǎn)生,其應變與外電場的大小成正比。壓電效應是晶體結(jié)構(gòu)的一個特性,它與晶體結(jié)構(gòu)的非對稱性有關(guān),而壓電效應的大小及性質(zhì)則與施加的應力或電場對晶體結(jié)晶軸的相對方向有關(guān)。