Galvenā atšķirība starp magnetostrikciju un pjezoelektrisko efektu ir tāda, ka pjezoelektriskais efekts var izraisīt tiešu elektriskās enerģijas pārvēršanu mehāniskajā enerģijā, savukārt pjezoelektriskais efekts var pārvērst enerģiju magnētiskajā laukā mehāniskajā enerģijā.
Magnetostrikcija ir magnētisko materiālu īpašība, kas var izraisīt šo materiālu formas vai izmēru izmaiņas magnetizācijas procesa laikā. Pjezoelektrisks attiecas uz noteiktu cietu materiālu īpašību, kas var uzkrāt elektrisko lādiņu, iedarbojoties uz mehānisko spriegumu.
Kas ir magnetostrikcija?
Magnetostrikcija ir magnētisko materiālu īpašība, kas var izraisīt šo materiālu formas vai izmēru izmaiņas magnetizācijas procesa laikā. Parasti materiāla magnetizācijai ir izmaiņas, kas rodas pielietotā magnētiskā lauka dēļ, kas maina magnetostrikcijas deformāciju, līdz tiek sasniegta piesātinājuma vērtība.
Attēls 01: devējs, kas sastāv no magnetostriktīviem materiāliem
Magnetostrikcijas efekts izraisa enerģijas zudumus, kas rodas berzes karsēšanas dēļ jutīgajos feromagnētiskajos serdeņos. Turklāt šis efekts ir atbildīgs par zemo dūkoņu skaņu, kas nāk no transformatoriem. Tas ir tāpēc, ka svārstīgas maiņstrāvas mēdz radīt mainīgu magnētisko lauku.
Parasti magnētiskajam materiālam ir apgabali, ko sauc par domēniem, un katram no tiem ir vienāda magnetizācija. Ja mēs izmantojam magnētisko lauku, robežām starp domēniem ir tendence mainīties, kamēr domēni griežas. Šie divi efekti var izraisīt materiāla izmēru izmaiņas.
Kas ir pjezoelektriskais efekts?
Pjezoelektrisks attiecas uz noteiktu cietu materiālu īpašību, kas var uzkrāt elektrisko lādiņu, iedarbojoties uz mehānisko spriegumu. Citiem vārdiem sakot, tas attiecas uz elektrību, kas rodas no spiediena un latenta siltuma. Šis termins cēlies no grieķu valodas, kur piezin nozīmē saspiest vai nospiest, bet elektrons nozīmē dzintaru (agrs elektriskā lādiņa avots). Šo īpašību sauc par pjezoelektriskumu, un materiāli, kas parāda šo īpašību, ir kristāli, noteikta keramika un bioloģiskas vielas, piemēram, kauli, DNS un dažādi proteīni.
Attēls 02: pjezoelektriskais līdzsvars
Parasti pjezoelektriskais efekts var izraisīt lineāru elektromehānisko mijiedarbību starp mehāniskajiem un elektriskajiem stāvokļiem kristāliskos materiālos, kuriem nav inversijas simetrijas. Turklāt šis efekts ir atgriezenisks, jo materiāliem, kas var parādīt pjezoelektrisko efektu, var būt arī pretējs efekts (tā ir mehāniska deformācijas ģenerēšana, kas rodas no pielietota elektriskā lauka).
Pjezoelektriskā efekta raksturs ir ļoti līdzīgs elektriskajam dipola momentam cietās vielās. Mēs varam viegli aprēķināt dipola blīvumu vai polarizāciju, summējot dipola momentus uz vienu kristalogrāfiskās vienības šūnas tilpumu. Parasti blakus esošie dipoli mēdz izlīdzināties reģionos, kas pazīstami kā Veisa domēni. Šis izlīdzināšanas process tiek saukts par polēšanu, kur materiāliem paaugstinātā temperatūrā tiek pielietots spēcīgs elektriskais lauks. Tomēr visus pjezoelektriskos materiālus nevar polēt.
Kāda ir atšķirība starp magnetostrikciju un pjezoelektrisko efektu?
Magnetostrikcija un pjezoelektriskais efekts ir svarīgi ķīmiskie jēdzieni. Galvenā atšķirība starp magnetostrikciju un pjezoelektrisko efektu ir tāda, ka pjezoelektriskais efekts var izraisīt tiešu elektriskās enerģijas pārvēršanu mehāniskajā enerģijā, savukārt pjezoelektriskais efekts var pārvērst enerģiju magnētiskajā laukā mehāniskajā enerģijā.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir parādītas atšķirības starp magnetostrikciju un pjezoelektrisko efektu, lai tos salīdzinātu.
Kopsavilkums - magnetostrikcija pret pjezoelektrisko efektu
Magnetostrikcija ir magnētisko materiālu īpašība, kas var izraisīt šo materiālu formas vai izmēru maiņu magnetizācijas procesa laikā. Pjezoelektrisks attiecas uz noteiktu cietu materiālu īpašību, kur šie materiāli var uzkrāt elektrisko lādiņu, iedarbojoties uz mehānisko spriegumu. Galvenā atšķirība starp magnetostrikciju un pjezoelektrisko efektu ir tāda, ka pjezoelektriskais efekts var izraisīt tiešu elektriskās enerģijas pārvēršanu mehāniskajā enerģijā, savukārt pjezoelektriskais efekts var pārvērst enerģiju magnētiskajā laukā mehāniskajā enerģijā.
