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- 1 Welche Anwendungsbeispiele gibt es für den piezoelektrischen Effekt?
- 2 Was sind die Elektroden der Keramikscheiben?
- 3 Wie hoch ist die maximale Spannung einer Piezokristallscheibe?
- 4 Was ist die Frequenz der Piezoelektrika?
- 5 Wie kann eine elektrische Spannung erzeugt werden?
- 6 Wie verformen sich Kristalle bei elektrischen Spannungen?
Welche Anwendungsbeispiele gibt es für den piezoelektrischen Effekt?
Moderne Anwendungsbeispiele für den Piezoeffekt finden sich z. B. in der Sensorik als Kraft-Beschleunigungs-, Wegaufnehmer, Tonabnehmer, Mikrofonen oder auch in Feuerzeugen und Gasanzündern. Ein inverser piezoelektrischer Effekt liegt vor, wenn ein piezoelektrisches Material eine Verformung erfährt,…
Was sind die Elektroden der Keramikscheiben?
Die Elektroden befinden sich auf beiden Seiten der Keramikscheiben und sind parallel miteinander verbunden. Piezostapel werden auch als Aktoren, piezoelektrische Aktoren oder piezoelektrische Umwandler bezeichnet.
Was ist die maximale Feldstärke der Keramikscheiben?
Die Abbruchspannung der Keramik begrenzt die maximal mögliche Feldstärke. Im Allgemeinen ist damit eine maximale Feldstärke von typ. 2kV/mm vorgegeben. Diese Feldstärke kann bei unterschiedlichen Dicken der Keramikscheiben mit unterschiedlichen Spannungen erreicht werden.
Wie hoch ist die maximale Spannung einer Piezokristallscheibe?
Die anzulegende Maximalspannung hängt von der Dicke der Piezokristallscheibe, vom Material und von den Isoliereigenschaften zwischen den Elektroden ab. Bei einer Schichtdicke des Piezomaterials von 0,2 mm kann man ungefähr eine maximale Spannung von 100–150 V anlegen. Die maximale Auslenkung beträgt ungefähr 0,2 \%.
Was ist die Frequenz der Piezoelektrika?
Bei Piezoelektrika können diese Schwingungen einerseits elektrisch angeregt werden, bewirken andererseits auch wieder eine elektrische Spannung. Die Frequenz der Schwingung ist nur von der Schallgeschwindigkeit (eine Materialkonstante) und den Abmessungen des piezoelektrischen Körpers abhängig.
Was ist eine Piezokristalle?
Ein typischer Vertreter der Piezokristalle ist Quarz (SiO 2 ), das aus Silicium- und Sauerstoffatomen aufgebaut ist. Wird auf einen Quarzkristall Druck ausgeübt, werden die positiv geladenen Siliciumatome in eine Richtung verschoben, die negativ geladenen Sauerstoffatome in die entgegengesetzte.
Wie kann eine elektrische Spannung erzeugt werden?
Nicht nur durch die Änderung des Drucks, sondern auch durch die Änderung der Temperatur kann in bestimmten Materialien eine elektrische Spannung erzeugt werden. Dieses als pyroelektrischer Effekt bekannte Phänomen tritt in Festkörpern auf, die ein permanentes Dipolmoment besitzen, per se also bereits schwach polarisiert sind.
Wie verformen sich Kristalle bei elektrischen Spannungen?
Umgekehrt verformen sich diese (zumeist Kristalle) bei Anlegen einer elektrischen Spannung ( inverser Piezoeffekt, siehe dazu auch Elektrostriktion). Der Piezoeffekt ist damit in der Physik das Bindeglied zwischen der Elektrostatik und der Mechanik.