Pagrindinis skirtumas tarp magnetostrikcijos ir pjezoelektrinio efekto yra tas, kad pjezoelektrinis poveikis gali sukelti tiesioginį elektros energijos pavertimą mechanine energija, o pjezoelektrinis poveikis gali paversti energiją magnetiniame lauke mechanine.
Magnetostrikcija yra magnetinių medžiagų savybė, dėl kurios šios medžiagos gali pakeisti savo formą arba matmenis įmagnetinimo proceso metu. Pjezoelektrinė reiškia tam tikrų kietų medžiagų, kurios gali kaupti elektros krūvį veikiant mechaniniam įtempimui, savybę.
Kas yra magnetostrikcija?
Magnetostrikcija yra magnetinių medžiagų savybė, dėl kurios šios medžiagos gali pakeisti savo formą arba matmenis įmagnetinimo proceso metu. Paprastai medžiagos įmagnetinimas skiriasi dėl taikomo magnetinio lauko, kuris keičia magnetostrikcijos įtempimą, kol pasiekiama soties vertė.
01 pav.: Keitiklis, sudarytas iš magnetostrikcinių medžiagų
Dėl magnetostrikcijos poveikio prarandama energija, kuri atsiranda dėl trinties šildymo jautriose feromagnetinėse šerdyse. Be to, šis efektas yra atsakingas už žemo tono triukšmą, sklindantį iš transformatorių. Taip yra todėl, kad svyruojančios kintamosios srovės generuoja kintantį magnetinį lauką.
Paprastai magnetinėje medžiagoje yra sričių, vadinamų domenais, kurių kiekvienas turi vienodą įmagnetinimą. Jei pritaikysime magnetinį lauką, ribos tarp domenų linkusios pasislinkti, kol domenai sukasi. Dėl šių dviejų efektų gali pasikeisti medžiagos matmenys.
Kas yra pjezoelektrinis efektas?
Pjezoelektrinė reiškia tam tikrų kietų medžiagų savybę, kuri gali kaupti elektros krūvį veikiant mechaniniam įtempimui. Kitaip tariant, tai reiškia elektros energiją, atsirandančią dėl slėgio ir latentinės šilumos. Šis terminas kilęs iš graikų kalbos, kur piezin reiškia suspaudimą arba spaudimą, o elektronas reiškia gintarą (ankstyvas elektros krūvio š altinis). Ši savybė vadinama pjezoelektra, o šią savybę rodančios medžiagos yra kristalai, tam tikra keramika ir biologinės medžiagos, pvz., kaulai, DNR ir įvairūs b altymai.
02 pav.: pjezoelektrinis balansas
Paprastai pjezoelektrinis efektas gali sukelti linijinę elektromechaninę sąveiką tarp mechaninių ir elektrinių būsenų kristalinėse medžiagose, neturinčiose inversinės simetrijos. Be to, šis efektas yra grįžtamas, nes medžiagos, galinčios parodyti pjezoelektrinį efektą, taip pat gali turėti atvirkštinį efektą (tai yra mechaninio įtempimo, atsirandančio dėl taikomo elektrinio lauko, generavimas).
Pjezoelektrinio efekto pobūdis yra labai panašus į elektrinio dipolio momento kietose medžiagose. Dipolio tankį arba poliarizaciją galime lengvai apskaičiuoti susumavę dipolio momentus viename kristalografinio vieneto elemento tūryje. Paprastai kaimyniniai dipoliai linkę išsilyginti regionuose, žinomuose kaip Weiss domenai. Šis derinimo procesas vadinamas poliavimu, kai aukštesnėje temperatūroje medžiagoms taikomas stiprus elektrinis laukas. Tačiau visų pjezoelektrinių medžiagų negalima poliruoti.
Kuo skiriasi magnetostrikcija ir pjezoelektrinis efektas?
Magnetostrikcija ir pjezoelektrinis efektas yra svarbios cheminės sąvokos. Pagrindinis skirtumas tarp magnetostrikcijos ir pjezoelektrinio efekto yra tas, kad pjezoelektrinis poveikis gali sukelti tiesioginį elektros energijos pavertimą mechanine energija, o pjezoelektrinis poveikis gali paversti energiją magnetiniame lauke mechanine energija.
Toliau pateiktoje infografikoje pateikiami skirtumai tarp magnetostrikcijos ir pjezoelektrinio efekto lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – magnetostrikcija prieš pjezoelektrinį efektą
Magnetostrikcija yra magnetinių medžiagų savybė, dėl kurios šios medžiagos gali pakeisti savo formą arba matmenis įmagnetinimo proceso metu. Pjezoelektrinis reiškia tam tikrų kietų medžiagų savybę, kai šios medžiagos gali kaupti elektros krūvį, veikiant mechaniniam įtempimui. Pagrindinis skirtumas tarp magnetostrikcijos ir pjezoelektrinio efekto yra tas, kad pjezoelektrinis efektas gali sukelti tiesioginį elektros energijos pavertimą mechanine energija, o pjezoelektrinis poveikis gali paversti energiją magnetiniame lauke mechanine energija.
