Door Jesaja David | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Thomas Demarczyk/iStock/GettyImages

Het piëzo-elektrische effect

Piëzo-elektrische kristallen, zoals kwarts, genereren een elektrische lading wanneer ze mechanisch worden belast:samendrukken, slaan of buigen. Omgekeerd veroorzaakt het aanleggen van een elektrisch veld een kleine vormverandering. Deze bidirectionele omzetting van mechanische energie in elektrische energie ligt ten grondslag aan een breed scala aan technologieën.

Precisietijdwaarneming:quartzklokken

In kwartsklokken en timers trilt een dun schijfje kwarts met een zeer stabiele frequentie die wordt bepaald door de afmetingen. De oscillaties van het kristal produceren een stroom elektrische pulsen. Een elektronische oscillator levert een kleine hoeveelheid stroom om het kristal in beweging te houden, en het resulterende aantal pulsen wordt gebruikt om de tijd met millisecondennauwkeurigheid te meten.

Akoestische toepassingen:pickups en luidsprekers

Piëzo-elektrische pickups vangen akoestische trillingen op door deze om te zetten in elektrische signalen. Het apparaat – meestal een flexibele strip die aan het instrument is bevestigd – genereert een stroom die evenredig is met de geluidsgolven, waardoor directe opname of versterking mogelijk is. Omgekeerd gebruiken piëzo-elektrische luidsprekers een aangelegde spanning om het materiaal te buigen, waardoor luchtdrukgolven ontstaan die we als geluid horen.

Dagelijkse vonken:piëzo-aanstekers en ontstekers

Piëzo-ontstekers zijn de kracht achter de meeste aanstekers met drukknop, gasfornuizen en kachelbranders. Wanneer de knop wordt ingedrukt, slaat een door een veer aangedreven hamer op het kristal, waardoor een hoogspanningspuls ontstaat die tussen twee elektroden een boog vormt. De resulterende vonk ontsteekt het gas en vormt een betrouwbare en chemicaliënvrije ontstekingsbron.