Piezoelektrični efekt
From Wikipedia, the free encyclopedia
Piezoelektrični efekt (grč. piezo - gurati) ili piezoelektrični učinak je pojava stvaranja električnog naboja na površini posebno odrezanog kristala (čvrsti dielektrik - izolator) koji je elastično deformiran vanjskom silom. Jedna strana (površina) tog kristala nabit će se negativno, a druga pozitivno. Dakle, kristal postaje električki polariziran. Polarizacija kristala je najveća kada je naprezanje usmjereno u pravcu piezoelektrične osi kristala. Promjenom smjera deformacije (tlak - vlak) dolazi do polarizacije obrnutog smjera. Piezoelektrični efekt otkrili su 1890. Jacques i Pierre Curie. Koristi se u senzorima tlaka. Najznačajniji piezoelektrični materijali su kvarc (SiO2), Seignettova sol, turmalin, topaz, kost, svila, drvo, te umjetni materijali poput raznih vrsta keramike, plastike i kristala, a u novije vrijeme PZT keramike. Iako je dugo nakon otkrića bio samo zanimljiv laboratorijski efekt, s vremenom je pronašao primjenu u brojnim uređajima. Prisutan je i obrnuti efekt: mehanička deformacija materijala kada je na njega primijenjen električni napon.
Elektromehanički pretvornici pretvaraju električnu energiju u mehaničku i obrnuto. Koriste se pasivno i aktivno. Pasivno kao senzori, kad samo primaju signale. Tu se izravno piezoelektrična svojstva koriste da bi se proizveo napon iz vanjskog naprezanja. Ovaj način uključuje hidrofone, podvodne prislušne naprave, mikrofone, fonograme, mjerne trake dinamičkog naprezanja, kvarcni oscilator, senzore vibracija i dr. U aktivnom modu se koriste za slanje akustičkih signala u medij. To uključuje kontrolu bez razaranja, pronalazače ribe/dubine, tintne pisače, mikropozicijske naprave, mikropumpe, ultrazvuk u medicini. Prva praktična primjena piezoelektričnog efekta bila je u sonarima tokom Prvog svjetskog rata. Vjerojatno najrasprostranjenija primjena je u džepnim upaljačima. Kada se upaljač pritisne, okidač s oprugom udara u komad piezolektričnog kristala i zbog njegove deformacije stvara se električni potencijal koji izaziva iskru i pali plin.[2]