5. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Основой пьезоэлектрического ЭАП (рис. XII. 6, а) является пьезоэлемент — пластинка или пакет пластин, вырезанных определенным образом из пьезоэлектрического кристалла. На рис. XII. 6 изображены различные типы пьезоэлементов.
Рис. XI 1.6. Пьезоэлектрические ЭАП: а — пластинка пьезокварца Х-среза; б — пьезокварцевая мозаика; в — гидрофон с пьезоэлементом в виде пакета; г — кольцевой пьезоэлемент из пластин сегнетовой соли; д — биморфный пьезоэлемент; е — сферический пьезокерамический элемент
Чувствительность холостого хода 
пьезоэлектрических преобразователей в режиме приемника определяется константой Харкевича 
(а — пьезомодуль; е — диэлектрическая постоянная) и геометрией пьезоэлемента, т. е.
где 
— коэффициент для перехода от системы 
(в которой обычно приводятся значения константы 
к системе СИ;
К — величина, зависящая от конфигурации пьезоэлемента. Ниже даны значения К для некоторых конфигураций пьезоэлементов.
Пластинка при продольном или поперечном пьезоэффекте или тонкостенный цилиндр при сжатии—растяжении вдоль образующей: 
расстояние между электродами).
Биморфный пьезоэлемент, работающий на изгиб:
— длина пластинки; 
— толщина пластинки, т. е. расстояние между электродами). Цилиндрический тонкостенный пьезоэлемент при радиальном сжатии — растяжении:
— диаметр; 
— толщина стенок цилиндра).
Сферический тонкостенный пьезоэлемент
(R — радиус сферы).
Э. д. с. эквивалентного генератора пьезоприемника приближенно равна 
поэтому
Чувствительность излучателя удобно определять как отношение звукового давления 
развиваемого по оси излучения на расстоянии 
к заданной напряженности переменного поля Е между обкладками. Зная излучаемую мощность 
и коэффициент концентрации излучения 
в направлении оси излучения, можно определить
где 
— волновое сопротивление среды, в которую происходит излучение.
Мощность излучения вблизи резонанса
где 
— сопротивление излучения;
— пьезомодуль;
— добротность;
- затухание, вызванное излучением, равное 
здесь 
— эквивалентная масса излучателя;
— резонансная частота;
- затухание, вызванное механическими потерями в самом излучателе (при работе его в вакууме);
— расстояние между обкладками.
Считается, что напряженность поля и механические напряжения в пьезоэлементе однородны. Если возможно добиться максимума мощности путем подбора площади излучения, то при резонансе 
Это соответствует соблюдению равенства 
Указанная мощность равна
где Е — модуль упругости пьезоматериала;
— площадь поперечного сечения пьезоэлемента, через которую проходит поток излучаемой энергии;
с — скорость звука в пьезоэлементе.
