Den piezoelektriska effekten
Vissa kristaller som kvarts är piezoelektriska. Det betyder att när de komprimeras eller slås, genererar de en elektrisk laddning. Det fungerar också på andra håll: Om du kör en elektrisk ström genom en piezoelektrisk kristall ändrar kristallen form något. Den här egenskapen gör piezoelektriska kristaller användbara i många applikationer.
Kvartsur
En av de viktigaste användningarna av piezoelektricitet är i kvartsur och timers. En kristall av kvarts kommer att vibrera i en viss takt, beroende på dess storlek. När kristallen vibrerar fram och tillbaka genererar den elektriska pulser. En kvartsklocka använder en liten kristallklippning till en exakt storlek för att hålla tiden. En krets som kallas en oscillator håller kvartskristallen vibrerande genom att lägga till elektricitet i dess pulser. Klockan räknar antalet pulser som kvartskristallen gör och använder det som bas för att mäta sekunder, minuter och timmar.
Akustiska användningsområden
Piezoelektriska enheter kan användas både för att fånga ljud och för att producera det. Piezoelektriska pickups används ofta för folkgitarrer och andra akustiska instrument. En piezo-pickup är en remsa av piezoelektriskt material ansluten till två ledningar. Pickupen är ansluten till instrumentet. När instrumentet spelas får ljudet det att vibrera. Dessa vibrationer skapar en elektrisk ström i piezo-pickupen, som kan spelas in eller förstärkas som ljud.
En piezo-högtalare fungerar på motsatt sätt. El flyter in i ett ark av piezoelektriskt material, vilket gör att det böjer sig fram och tillbaka. Detta skapar tryckvågor i luften, som vi hör som ljud.
Piezo-tändare
En av de mest synliga tillämpningarna av piezoelektricitet är piezo-tändaren. Nästan alla tändare med en tryckknapp drivs av piezoelektricitet. När du trycker på knappen får den en liten fjäderdriven hammare att stiga upp från piezokristallens yta. När hammaren når toppen släpper den och slår kristallen när gasen slås på. Påverkan skapar en stor spänning över kristallen, som strömmar in i två ledningar. Denna spänning är tillräckligt hög för att skapa en gnista mellan ledningarna som antänder gasen. Piezo-tändare används också på de flesta gasugnar och spisar nu.