تبادل لینک هوشمند 
ورود
اعضا:
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت:
اساس اثر پیزوالکتریک :
هنگامی که بر مواد پیزو الکتریک ، تنش مکانیکی اعمال شود. ( ماده تحت کشش یا تنش ) این امر موجب ایجاد میدان الکتریکی در این مواد میشود.بطورعکس نیز اعمال یک میدان الکتریکی موجب ایجاد فشار مکانیکی ( فشردگی یا کشیدگی ) در اینگونه مواد میشود.
این پدیده در بلورهایی شکل میگیرد، که تقارن مرکزی ندارند. اینگونه بلورها دارای مولکول هایی با دوقطب مثبت و منفی بوده بوده و در اصطلاح به اینگونه مولکول ها ، مولکول های دوقطبی گفته میشوند. این نتیجه ( قطبیت مولکول ها ) حاصل از نوع اتم های تشکیل دهنده ی مولکول های سازنده اینگونه مواد است. روی این مولکول ها محورهایی را فرض می کنیم ، محورهای فرضی که ، محور دوقطبی نامیده میشوند و مرکز بارها را کنترل می کنند.
• در یک بلور یگانه محورهای قطبی ، تمام دوقطبی ها در یک راستا قرار میگیرند. اینگونه بلورها متقارن اند ، زیرا اگر شما از هرنقطه ای آنها را قطع کنید ، محورهای قطبی منقطع شده نتیجتا در یک راستا قرار میگیرند.
• در بلورهای چندتایی که دارای نواحی متفاوتی هستند ، محورهای قطبی تقارن ندارند. زیرا در هیچ نقطه ای در اینگونه بلور ها در صورت انقطاع ، محورهای قطبی هم راستا نیستند.
شکل1 : جهت گیری دو قطبی ها در بلور چندگانه سمت راست و بلور یگانه در سمت چپ.
• پیزوالکتریک تولیده شده و بلور چندگانه بترتیب اثرگذاری ، تحت تاثیر دمای ایجاد شده توسط یک میدان الکتریکی قوی هستند. گرمای مجاز برای مولکول ها موجب جه به جا شدن آزادانه الکترون ها و نیروی میدان الکتریکی دوقطبی های در این بلور و بلورهایی در همان نزدیکی بصورت هم راستا می شود.
شکل2 : اعمال میدان الکتریکی در سه حالت مختلف بترتیب از سمت راست : در غیاب میدان - هنگاماعمال میدان و دوقطبی های کاتوره ای در بلور چند گانه .
شکل 3 - اثر پیزوالکتریک را در یک بلور نشان می دهد .
بلور بدون کشش و یا اعمال میدان الکتریکی نشان می دهد. ( شکل 3 (a) )
بلور فشرده شده و سپس ولتاژی بعنوان ولتاژ قطبش بین دو الکترود آن اعمال میشود. ( شکل 3 (b ) )
بلور مورد کشش قرار میگیرد و قطبشی مخالف در آن ظاهر میشود. ( شکل 3 ( c ) )
ولناژی عکس ولتاژ ، قبل اعمال میشود ماده تغییر شکل می دهد این ولتاژ بعنوان ولتاژ قطبیشی ، مخالف با ولتاژ قبل است و سبب فشردگی بلور میشود. ( شکل 3 ( d) )
ولتاژی با همان میزان قطبش سبب فشردگی ماده میشود. ( شکل 3 ( e) )
اگر ولتاژ متناوب ( AC) بر بلور اعمال شود ، بلور همان فرکانس آغاز به لرزش میکند ( شکل 3 ( f ) )
کاربرد اثر مستقیم پیزو الکتریک :
مواد پیزوالکتریک کاربرد وسیعی در علوم مختلف دارند. این مواد در بسیاری از وسایل که نیازمند تغییر انرژی مکانیکی به الکتریکی و یا بالعکس است، استفاده می شوند. زمینه ی وسیعی از کاربردهای مواد پیزوالکتریک وجود دارد و با وجود این مسأله که این مواد نزدیک به یک قرن است که مورد مطالعه قرار گرفته اند. ولی هنوز هم پتانسیل استفاده شدن در کاربردها و ابداعات دیگر را دارند. البته به خاطر وسعت این کاربردها از بیان آنها چشم پوشی می کنیم.
- اثر مستقیم در وسایل راه اندازی و اثر غیر مستقیم در دریاچه‌ها مورد بهره برداری قرار میگیرد. به عنوان مثال ، از مواد پیزو الکتریک برای تولید و آشکارسازی امواج صوتی در هوا (در بلندگوها ، میکروفون ها) یا در آب استفاده می شود.
- در سونارها ، ماهی یابها و عمق یابها از تأخیر زمانی بین تولید تپ صوتی در دریافت علامت باز تابیده آنرا برای اندازه گیری فاصله تا جسم ورود استفاده می کنند.
- این روش همچنین با استفاده از امواج فراصوتی با بسامدهای زیاد بیشتر از 20KHz در تصویرگیری پزشکی و بررسی غیر تخریبی مواد در تشخیص شکستگی های و نقصهای داخلی نیز بکار می رود.
منبع
http://www.saph86-sa-pnu.mihanblog.com
نظرات شما عزیزان: