Piezoelektrický jav: Rozdiel medzi revíziami
Smazaný obsah Přidaný obsah
d public domain |
d public domain |
||
Riadok 1:
'''Piezoelektrické javy''' alebo '''piezoelektrina''' alebo '''piezoelektrickosť''' sú javy, pri ktorých v kryštalických dielektrikách (napr. kremeni) vzniká mechanickou deformáciou elektrický náboj. Naopak, elektrické pole v týchto dielektrikách vyvoláva mechanické deformácie. [[Piezoelektrický jav]] sa nachádza u mnohých látok. V dvadsiatych rokoch minulého storočia vypracovali E. Geibe a A. Scheibe dynamickú metódu zisťovania, takzvanú [[Click metod]], či je skúmaná látka piezoelektrická. Takto bolo objavených množstvo látok u ktorých bol pozorovaný piezoelektrický jav. Okrem [[kremeň | kremeňa]] a [[turmalín | turmalínu]] sú to napr. niektoré [[fosforečnan]]fosforečnany,
== Popis ==
=== Objavenie piezoelektrického javu ===
Piezoelektrický jav bol objavený bratmi [[Pierre Curie]] a [[Jacques Curie]] v roku [[1880]] pri pokusoch s osovo nerovnomernými kryštálmi tzv. [[Seignetová soľ | Seignettovej soli]]. Keď tieto kryštály namáhali tlakom, ťahom, ohybom, alebo krútením, nabili sa ich protiľahlé plochy elektrinou. Touto vlastnosťou sa prejavújú zvlášť iónové kryštály. Ukázalo sa, že pôsobením tlaku, alebo ťahu, dochádza k posunutiu iónov a preto sa povrchové plochy kryštálu javia ako elektricky nabité. Elektrine, ktorá vzniká na úkor premeny mechanickej práce, sa začalo hovoriť piezoelektrina a jav bol podľa nej pomenovaný ako piezoelektrický. Vzniknuté elektrické množstvo je priamo úmerné pôsobiacej sile, konštanta úmernosti dostala názov piezoelektrická konštanta.
=== Využitie piezoelektrického javu ===
Využíva sa najmä pri elektrických snímačoch tlakov a vibrácií. Do praxe sa rožšírila napríklad v podobe piezoelektrických snímačov (prenosiek) grammofónov. Ihla kmitajúca podľa zvlnenia drážok platne, prenáša svoj mikropohyb na plochý výbrus kryštálu - obvykle Seignettovej soli, alebo [[titan]]átu [[báryum | bárya]]. Z jeho protiľahlých polepov sa sníma elektrické napätie, ktoré je nositeľom zvukového signálu. piezoelektrické prenosky dávajú pomerne vysoké napätie (0,2-0,6V), ktoré už netreba korigovať ďalšími obvodmi. Výstupná impedancia je tiež pomerne vysoká, od 0,5 až 3MΏ.
Pri silnom stlačení nových piezoelektrických materiálov (na báze pevných roztokov [[titan]]ičitanov a [[zirkón]]ičitanov [[olovo | olovnatých]]), uvoľní sa krátkodobý potenciál rádove až desiatky kilovoltov. Na tomto princípe vyrábané piezoelektrické zapaľovače vydržia v prevádzke najmenej desať rokov.
'''Elektrostrikcia''' je "obrátený" piezoelektrický jav. Keď sa na polepy kryštálu privádza striedavé napätie, alebo sa jednoducho do toho elektrického poľa vloží, ktorého frkvencia súhlasí s vlastnou frekvenciou kryštálu(ten závisí od jeho mechanických rozmerov), kryštál sa rozkmitá s mimoriadnou presnosťou (Quartz). keď kryštál kmitá, rozochvieva aj vzduch, alebo tekutinu, do ktorej je vložený. Tak možno zostrojiť generátory zvuku a ultrazvuku až do 300Mhz. Elektrostrikcia sa využíva v tlačiarenských hlavách. Poslednou najnovšou novinkou je využitie elektrostrikcie na vibračný ultrazvukový pohon rotorov. Účinnosť takýchto "motorov" sa pohybuje od od 50 až do 90%. Účinnosť závisí od dobrého trecieho styku hriadeľa s piezomeničom, čo je problém, ktorý bráni rozšírenému využitiu v praxi. Výhoda takého pohonu je silný krútiaci moment pri plynulej regulácie otáčok bez potreby prevodu.
== Pozri aj ==
| |||