※ 引述《candy88257 (阿泰斯)》之铭言：
: 我用comsol(其他CAE软件应该都可以)计算出方形压电平板
: 上电极1V，下电极接地
: 计算"频域"(每个频率下的资讯，如某频率下的阻抗......等)
: 计算出电容值(C=Q/V)
: 但是计算出来的电容有正的，也有负的，给老师看后，老师说:电容会有负的吗?
: 老师是想考考我，但是我电性方面的东西很弱，在我的概念里，电压电流都有负的，
: 为何电容不会有负的? 在物理学里面，正负不就代表一个方向性而已吗(大部分，当然
: 有些不是这样分)?
: 负电容是不是负电压造成的电容?
在频域分析时给边界条件1V 意思其实是1V*exp(i*2*pi*f*t)
其中f是你的频率 所以给的是一个随时间变化的弦波讯号
你计算出来的Q 同样要再乘上一个exp(i*2*pi*f*t)才是他代表的结果
一般来说你可能会得到一个复数的Q例如(a+bi)
这代表计算出的Q与你给的V不同相位 (你可以把a+b分解成绝对值和相位)
用这种想法 如果你的Q是一个负数 假设是-3好了
可以将之看成3*exp(i*180[deg])
也就是你的电荷是3*exp( i* (2*pi*f*t+180[deg]) )
与你的电位1V*exp(i*2*pi*f*t)差了180度的相位 (当然也可以说方向相反)
你是一个压电平版上下布电极 所以应该类似某种LC共振电路
http://ppt.cc/1JJy (可能要放大点才看得到)
如果不考虑能量散失(你的COMSOL模型没有另外加入damping)
这个东西的阻抗会是纯虚数，也就是电流与电位相差+or-90度
那么你的Q(电流的积分)就会与你的电位相差0度或180了
而这个转换的分界点就是这个压电平版的"反共振频率"
你所看到的"电容"也就好像有正有负了
其实你量到的是整个共振器，介电体中的电容只是其中的一个效应
也就是连结图中的C0
而C1，L1，R1则是力学系统的等效电路(没有damping就没有R1)
综合起来使这个电路有个共振频率(电流无穷大)及反共振频率(电流0)
C0可以从"远离共振频率"的阻抗趋势大致推测而得
或是你知道压电平板的介电系数也可以直接算出
C1则是可以透过反共振与共振频率和C0而得到(详细如何忘了)
大致是这样：
fa(反共振频率)/fr(共振频率) 越大，则 C1/C0 越大
同时这个共振器的"机电耦合系数"也越大