Как работят пиезоелектричните кристали?

Posted on
Автор: John Stephens
Дата На Създаване: 23 Януари 2021
Дата На Актуализиране: 5 Юли 2024
Anonim
Как работят пиезоелектричните кристали? - Наука
Как работят пиезоелектричните кристали? - Наука

Съдържание

Пиезоелектрическият ефект

Някои кристали като кварца са пиезоелектрични. Това означава, че когато се компресират или ударят, те генерират електрически заряд. Работи и по другия начин: Ако пуснете електрически ток през пиезоелектричен кристал, кристалът леко променя формата си. Това свойство прави пиезоелектричните кристали полезни в много приложения.


Кварцови часовници

Едно от най-важните приложения на пиезоелектриката е в кварцови часовници и таймери. Кристал от кварц ще вибрира с определена скорост, в зависимост от размера му. Докато кристалът вибрира напред-назад, той генерира електрически импулси. Кварцовият часовник използва малък кристален разрез на точно определен размер, за да запази времето. Верига, наречена осцилатор, поддържа кварцовия кристал да вибрира, като добавя електричество към своите импулси. Часовникът отчита броя на импулсите, които кварцовият кристал прави и използва това като основа за измерване на секунди, минути и часове.

Акустични приложения

Пиезоелектрическите устройства могат да се използват както за улавяне на звук, така и за неговото издаване. Пиезоелектричните пикапи обикновено се използват за народни китари и други акустични инструменти. Пиезо пикап е лента от пиезоелектрически материал, свързан с два проводника. Пикапът е прикрепен към инструмента. Когато инструментът се свири, звукът го кара да вибрира. Тези вибрации създават електрически ток в пиезо пикапа, който може да бъде записан или усилен като звук.


Пиезо високоговорител работи по обратния начин. Електричеството се влива в лист от пиезоелектрически материал, което го кара да се огъва напред и назад. Това създава вълни под налягане във въздуха, които чуваме като звук.

Пиезо запалки

Едно от най-видимите приложения на пиезоелектриката е пиезо запалката. Почти всяка запалка с бутон се захранва от пиезоелектричност. Когато натиснете бутона, той прави малък, пружинен мотор да се издигне от повърхността на пиезо кристала. Когато чукът достигне върха, той се освобождава и удря кристала, когато газът е включен. Въздействието създава голямо напрежение в целия кристал, което се влива в два проводника. Това напрежение е достатъчно високо, за да направи искра между проводниците, която запалва газа. Пиезо запалителите се използват и в повечето газови пещи и печки.