Zawartość
Efekt piezoelektryczny
Niektóre kryształy, takie jak kwarc, są piezoelektryczne. Oznacza to, że po ściśnięciu lub uderzeniu wytwarzają ładunek elektryczny. Działa to również w drugą stronę: jeśli przepłyniesz prąd elektryczny przez kryształ piezoelektryczny, kryształ nieznacznie zmieni kształt. Ta właściwość sprawia, że kryształy piezoelektryczne są przydatne w wielu zastosowaniach.
Zegary kwarcowe
Jednym z najważniejszych zastosowań piezoelektryczności są kwarcowe zegary i timery. Kryształ kwarcu będzie wibrował z pewną szybkością, w zależności od jego wielkości. Gdy kryształ wibruje tam iz powrotem, wytwarza impulsy elektryczne. Zegar kwarcowy wykorzystuje mały kryształ wycięty do dokładnego rozmiaru, aby zachować czas. Obwód zwany oscylatorem utrzymuje wibracje kryształu kwarcu poprzez dodanie prądu do jego impulsów. Zegar zlicza liczbę impulsów wytwarzanych przez kryształ kwarcu i wykorzystuje go jako podstawę do pomiaru sekund, minut i godzin.
Zastosowania akustyczne
Urządzenia piezoelektryczne mogą być używane zarówno do przechwytywania dźwięku, jak i do jego wytwarzania. Przetworniki piezoelektryczne są powszechnie stosowane w gitarach ludowych i innych instrumentach akustycznych. Przetwornik piezoelektryczny to pasek materiału piezoelektrycznego połączony z dwoma drutami. Przetwornik jest przymocowany do instrumentu. Podczas gry na instrumencie dźwięk wibruje. Drgania te wytwarzają prąd elektryczny w przetworniku piezoelektrycznym, który może być rejestrowany lub wzmacniany jako dźwięk.
Głośnik piezo działa w odwrotny sposób. Energia elektryczna przepływa do arkusza materiału piezoelektrycznego, powodując jego zginanie się do przodu i do tyłu. W powietrzu powstają fale ciśnienia, które słyszymy jako dźwięk.
Zapalniczki piezoelektryczne
Jednym z najbardziej widocznych zastosowań piezoelektryczności jest zapalniczka piezoelektryczna. Praktycznie każda zapalniczka z przyciskiem jest zasilana przez piezoelektryczność. Po naciśnięciu przycisku mały młot o napędzie sprężynowym unosi się z powierzchni kryształu piezo. Gdy młot osiąga szczyt, uwalnia i uderza w kryształ, gdy gaz jest włączony. Uderzenie wytwarza duże napięcie w poprzek kryształu, który przepływa do dwóch drutów. Napięcie to jest wystarczająco wysokie, aby wytworzyć iskrę między drutami, która zapali gaz. Zapalniki piezoelektryczne są teraz stosowane w większości pieców gazowych i pieców.