A legfontosabb különbség a magnetostrikció és a piezoelektromos hatás között az, hogy a piezoelektromos hatás az elektromos energia közvetlen mechanikai energiává történő átalakítását idézheti elő, míg a piezoelektromos hatás a mágneses térben lévő energiát mechanikai energiává alakíthatja.
A mágneses sztrikció a mágneses anyagok olyan tulajdonsága, amely miatt ezek az anyagok megváltoztathatják alakjukat vagy méretüket a mágnesezési folyamat során. A piezoelektromos bizonyos szilárd anyagok azon tulajdonságára utal, amelyek mechanikai igénybevétel hatására felhalmozhatják az elektromos töltést.
Mi az a magnetostrikció?
A mágneses sztrikció a mágneses anyagok olyan tulajdonsága, amely miatt ezek az anyagok megváltoztathatják alakjukat vagy méretüket a mágnesezési folyamat során. Egy anyag mágnesezettsége jellemzően változatos, ami az alkalmazott mágneses térnek köszönhető, amely megváltoztatja a magnetostrikciós feszültséget a telítési érték eléréséig.
01. ábra: Magnetostrikciós anyagokból álló jelátalakító
A magnetostrikció hatása energiaveszteséget okoz, amely az érzékeny ferromágneses magokban a súrlódási melegedés miatt következik be. Sőt, ez a hatás felelős a transzformátorokból származó halk zümmögő hangért. Ennek az az oka, hogy az oszcilláló váltakozó áramok változó mágneses teret hoznak létre.
Általában egy mágneses anyagnak vannak tartományoknak nevezett területei, amelyek mindegyike egyenletes mágnesezettséggel rendelkezik. Ha mágneses teret alkalmazunk, a tartományok közötti határok eltolódnak, miközben a tartományok forognak. Ez a két hatás megváltoztathatja az anyag méreteit.
Mi az a piezoelektromos hatás?
A piezoelektromos bizonyos szilárd anyagok azon tulajdonságára utal, amelyek mechanikai igénybevétel hatására felhalmozhatják az elektromos töltést. Más szóval, a nyomásból és a látens hőből származó elektromosságra utal. Ez a kifejezés a görögből származik, ahol a piezin azt jelenti, hogy szorítsa vagy nyomja, az elektron pedig borostyánt (az elektromos töltés korai forrása). Ezt a tulajdonságot piezoelektromosságnak nevezik, és a tulajdonságot mutató anyagok közé tartoznak a kristályok, bizonyos kerámiák és biológiai anyagok, például csontok, DNS és különféle fehérjék.
02. ábra: Piezoelektromos mérleg
A piezoelektromos hatás jellemzően lineáris elektromechanikai kölcsönhatáshoz vezethet a mechanikai és elektromos állapotok között olyan kristályos anyagokban, amelyeknek nincs inverziós szimmetriája. Ezenkívül ez a hatás visszafordítható, mivel az olyan anyagok, amelyek képesek a piezoelektromos hatást mutatni, a hatás fordítottját is mutathatják (ez egy alkalmazott elektromos térből származó mechanikai feszültség keletkezése).
A piezoelektromos hatás természete nagyon hasonló a szilárd anyagok elektromos dipólusmomentumához. Könnyen kiszámíthatjuk a dipólusűrűséget vagy a polarizációt a krisztallográfiai egységcella térfogatára jutó dipólusmomentumok összegzésével. A szomszédos dipólusok általában a Weiss-doménekként ismert régiókban helyezkednek el. Ezt az igazítási folyamatot polingnak nevezik, ahol erős elektromos mezőt alkalmaznak az anyagokon magas hőmérsékleten. Azonban minden piezoelektromos anyag nem polírozható.
Mi a különbség a magnetostrikció és a piezoelektromos hatás között?
A mágneses sztrikció és a piezoelektromos hatás fontos kémiai fogalmak. A legfontosabb különbség a magnetostrikció és a piezoelektromos hatás között az, hogy a piezoelektromos hatás az elektromos energia közvetlen mechanikai energiává történő átalakulását idézheti elő, míg a piezoelektromos hatás a mágneses térben lévő energiát mechanikai energiává alakíthatja.
Az alábbi infografika táblázatos formában mutatja be a magnetostrikció és a piezoelektromos hatás közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Magnetostrikció vs piezoelektromos hatás
A mágneses sztrikció a mágneses anyagok olyan tulajdonsága, amely miatt ezek az anyagok megváltoztathatják alakjukat vagy méretüket a mágnesezési folyamat során. A piezoelektromos bizonyos szilárd anyagok azon tulajdonságára utal, hogy ezek az anyagok mechanikai igénybevétel hatására felhalmozhatják az elektromos töltést. A legfontosabb különbség a magnetostrikció és a piezoelektromos hatás között az, hogy a piezoelektromos hatás az elektromos energia közvetlen mechanikai energiává történő átalakítását idézheti elő, míg a piezoelektromos hatás a mágneses térben lévő energiát mechanikai energiává alakíthatja.
