כיצד פועלים גבישים פיזואלקטריים?

גבישים מסוימים כגון קוורץ הם פיזואלקטריים. פירוש הדבר שכאשר הם דחוסים או פוגעים בהם, הם מייצרים מטען חשמלי. זה עובד גם בכיוון ההפוך: אם אתה מפעיל זרם חשמלי דרך גביש פיזואלקטרי, הגביש משנה את צורתו מעט. מאפיין זה הופך את הגבישים הפיזואלקטריים לשימושיים ביישומים רבים.

אחד השימושים החשובים ביותר בפיזואלקטריות הוא בשעוני קוורץ וטיימרים. גביש של קוורץ ירטוט בקצב מסוים, תלוי בגודלו. כשהגביש רוטט קדימה ואחורה, הוא מייצר פעימות חשמל. שעון קוורץ משתמש בגזרת קריסטל קטנה בגודל מדויק כדי לשמור על הזמן. מעגל הנקרא מתנד שומר על גביש קוורץ רוטט על ידי הוספת חשמל לפולסים שלו. השעון מונה את מספר הפולסים שעושה גביש הקוורץ ומשתמש בו כבסיס למדידת שניות, דקות ושעות.

ניתן להשתמש במכשירים פיזואלקטריים גם כדי ללכוד קול וגם להפיק אותו. טנדרים פיזואלקטריים משמשים בדרך כלל לגיטרות עממיות ולכלים אקוסטיים אחרים. טנדר פיזו הוא רצועת חומר פיזואלקטרי המחובר לשני חוטים. הטנדר מחובר למכשיר. כשמנגנים בכלי, הצליל גורם לו לרטט. תנודות אלו יוצרות זרם חשמלי בטנדר הפיזו, אותו ניתן להקליט או להגביר כצליל.

רמקול פיזו עובד בצורה הפוכה. חשמל זורם ליריעה של חומר פיזואלקטרי, מה שגורם לו להתכופף קדימה ואחורה. זה יוצר גלי לחץ באוויר, אותם אנו שומעים כקול.

אחד היישומים הגלויים ביותר של פיזואלקטריה הוא מצית הפיזו. כמעט כל מצית בלחיצת כפתור מופעל על ידי פיזואלקטריה. כשלוחצים על הכפתור הוא גורם לפטיש קטן ומונע קפיצים לעלות מעל פני גביש הפיזו. כאשר הפטיש מגיע לראשו, הוא משחרר ופוגע בקריסטל כשהגז מופעל. הפגיעה יוצרת מתח גדול על פני הגביש, שזורם לשני חוטים. מתח זה גבוה מספיק כדי ליצור ניצוץ בין החוטים, שמצית את הגז. מציתים של פיצו משמשים גם ברוב תנורי הגז והכיריים.