نحوه کارکرد مواد و بلندگوی پیزوالکتریک | ElectroScience

دنیای برق و الکترونیک

به روزترین ها را بیاموزید

دانستنی های جالب و جذاب

آخرین مطالب » نحوه کارکرد مواد و بلندگوی پیزوالکتریک


اطلاعات پست

پیزوالکتریک

کد پست : 321

نام پست : » نحوه کارکرد مواد و بلندگوی پیزوالکتریک

نویسنده پست : کوروش خلج منفرد

زمان ارسال پست : 94/4/12

اعتبار فایل : ...

مطلب پست

چگونه مواد پیزو الکتریک کار میکنند؟

مواد پیزوالکتریک زمانی که در معرض میدان الکتریکی قرار گیرند , تغییر شکل میدهند. در این پست با نحوه کار مواد پیزو الکتریک و بلندگوهای پیزوالکتریک آشنا میشویم.

از نظر تئوری اتمی :

یک اتم دارای یک هسته مرکزی است که از ذرات خنثی به نام نوترون و بار مثبت به نام پروتون ساخته شده است. بارهای منفی به نام الکترون در حال حرکت به دور هسته هستند . بارهای الکتریکی مخالف یکدیگر را جذب میکنند بنابراین الکترون‏ها به پروتون در هسته خود جذب میشوند. در همان زمان، ذرات مشابه بار خود را دفع میکنند، به طوری که در بعضی مناطق به علت نیروب دافعه بیش از حد برخی از الکترونها تمایل دارند از اطراف هسته جدا شوند. الکترون ها در حرکت ثابت در اطراف یک اتم هستند(تصویر۱).

از نظر شیمی :

هنگامی که اتم های متعدد در نزدیکی یکدیگر جمع میشوند الکترون میتواند بین اتمهای مجاور حرکت کند. الکترون باید مسیری که در آن نیروی جاذبه ناشی از پروتونها و نیروی دافعه ناشی از الکترونها ثابت است را طی کند. تبعیت تعداد بسیاری از اتمها از این قانون منجر به الگوهای منظم و یا اشکال کریستالی میشود. (تصویر ۲)

اثر پیزو الکتریک :

کریستال های پیزوالکتریک دارای اختلاف پتانسیل میشوند وقتی در یک جهت خاص حرکت میکنند یا کشیده میشوند.افزایش یا کاهش فضای بین اتمها با فشردن، ضربه زدن و یا خمش کریستال میتواند باعث توزیع خود به خودی مجدد الکترونها شود و باعث شود برخی الکترونها کریستال را ترک کنند و یا ایجاد یک فضایی برای برای ورود الکترون به کریستال شود. یک نیروی فیزیکی در کریستال نیروی الکتریکی در اثرحرکت بارها حول یک مدار ایجاد می شود.

عکس این قضیه نیز صادق است یعنی اعمال یک میدان الکتریکی به یک کریستال پیزوالکتریک منجر به افزودن یا حذف الکترونها میشود و این به نوبه خود باعث می شود که کریستال تغییر شکل دهد و در نتیجه باعث تولید یک نیروی فیزیکی کوچک میشود (تصویر ۳).

نحوه کارکرد بلندگوی پیزوالکتریک:

از اثر پیزوالکتریک میتوان در ساختن بلندگوهای با ساختار نازک که جایگزین ارزشمندی برای بلندگوهای سنتی الکترودینامیک است , استفاده کرد. این دستگاه ها به عنوان هر دو بلندگو پیزو الکتریک و سخنرانان سرامیک نامیده می شود.

اعمال یک میدان الکتریکی به یک ماده پیزوالکتریک موجب تغییر اندازه آن ماده میشود. این کار باعث تغییر شکل الاستیک مواد به این طرف و آنطرف میشود که عمود بر سطح بلندگو است و به محض اینکه میدان الکتریکی از روی مواد پیزوالکتریک حذف شود , به شکل اصلی خود بازمیگردند. در اثر این حرکت نوسانی , مولکول های هوا یک واکنش زنجیره ای از برخورد را سبب میشوند که در نهایت به گوش شما می رسد و شما آن صدا را میشنوید . که در زیر گیف نحوه کار بلندگوی پیزو الکتریک نشان داده شده است و همانطور که گفته شد میتوان از طریق ایجاد میدان الکتریکی صوت تولید کرد .

 

 

گالری تصاویر

منابع

www.electroscience.ir

نظرات

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *