Ključna razlika između magnetostrikcije i piezoelektričnog efekta je ta što piezoelektrični efekat može uzrokovati direktnu konverziju električne energije u mehaničku energiju, dok piezoelektrični efekat može pretvoriti energiju u magnetskom polju u mehaničku energiju.
Magnetostrikcija je svojstvo magnetnih materijala koje može uzrokovati da ti materijali promijene svoj oblik ili dimenziju tokom procesa magnetizacije. Piezoelektrični se odnosi na svojstvo određenih čvrstih materijala koji mogu akumulirati električni naboj pri primjeni mehaničkog naprezanja.
Šta je magnetostrikcija?
Magnetostrikcija je svojstvo magnetnih materijala koje može uzrokovati da ti materijali promijene svoj oblik ili dimenziju tokom procesa magnetizacije. Tipično, magnetizacija materijala ima varijacije, koje nastaju zbog primijenjenog magnetnog polja koje mijenja magnetostrikcijski napon dok se ne dostigne vrijednost zasićenja.
Slika 01: Transduktor sastavljen od magnetostriktivnih materijala
Efekat magnetostrikcije uzrokuje gubitak energije koji se dešava usled zagrevanja trenjem u osetljivim feromagnetnim jezgrama. Štaviše, ovaj efekat je odgovoran za niski šum koji dolazi iz transformatora. To je zato što oscilirajuće izmjenične struje imaju tendenciju da proizvedu promjenjivo magnetno polje.
Obično, magnetni materijal ima područja koja se nazivaju domeni, od kojih svaka ima ujednačenu magnetizaciju. Ako primenimo magnetsko polje, granice između domena imaju tendenciju da se pomeraju dok se domeni rotiraju. Ova dva efekta mogu uzrokovati promjenu dimenzija materijala.
Šta je piezoelektrični efekat?
Pijezoelektrični se odnosi na svojstvo određenih čvrstih materijala koji mogu akumulirati električni naboj pri primjeni mehaničkog naprezanja. Drugim riječima, odnosi se na električnu energiju koja nastaje uslijed pritiska i latentne topline. Ovaj izraz potiče iz grčkog, gdje piezin znači stiskanje ili pritiskanje, a elektron znači ćilibar (rani izvor električnog naboja). Ovo svojstvo se zove piezoelektričnost, a materijali koji pokazuju ovo svojstvo uključuju kristale, određenu keramiku i biološku materiju kao što su kosti, DNK i razni proteini.
Slika 02: Piezoelektrična ravnoteža
Tipično, piezoelektrični efekat može dovesti do linearne elektromehaničke interakcije između mehaničkih i električnih stanja u kristalnim materijalima koji nemaju inverzijsku simetriju. Štaviše, ovaj efekat je reverzibilan jer materijali koji mogu pokazati piezoelektrični efekat mogu takođe pokazati obrnuti efekat (to je stvaranje mehaničkog naprezanja koje dolazi od primenjenog električnog polja).
Priroda piezoelektričnog efekta je blisko slična onoj električnog dipolnog momenta u čvrstim materijama. Možemo lako izračunati dipolnu gustinu ili polarizaciju zbrajanjem dipolnih momenata po zapremini kristalografske jedinične ćelije. Obično susedni dipoli imaju tendenciju da se poravnaju u regionima poznatim kao Weissovi domeni. Ovaj proces poravnanja naziva se poliranje, gdje se snažno električno polje primjenjuje na materijale na povišenim temperaturama. Međutim, svi piezoelektrični materijali se ne mogu polirati.
Koja je razlika između magnetostrikcije i piezoelektričnog efekta?
Magnetostrikcija i piezoelektrični efekat su važni hemijski koncepti. Ključna razlika između magnetostrikcije i piezoelektričnog efekta je u tome što piezoelektrični efekat može izazvati direktnu konverziju električne energije u mehaničku energiju, dok piezoelektrični efekat može pretvoriti energiju u magnetnom polju u mehaničku energiju..
Infografika ispod predstavlja razlike između magnetostrikcije i piezoelektričnog efekta u tabelarnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Magnetostrikcija protiv piezoelektričnog efekta
Magnetostrikcija je svojstvo magnetnih materijala koje može uzrokovati da ti materijali promijene svoj oblik ili dimenziju tokom procesa magnetizacije. Piezoelektrični se odnosi na svojstvo određenih čvrstih materijala gdje ovi materijali mogu akumulirati električni naboj primjenom mehaničkog naprezanja. Ključna razlika između magnetostrikcije i piezoelektričnog efekta je u tome što piezoelektrični efekat može izazvati direktnu konverziju električne energije u mehaničku energiju, dok piezoelektrični efekat može pretvoriti energiju u magnetnom polju u mehaničku energiju..
