Ključna razlika između piezoelektričnog i piezorezitivnog je u tome što se piezoelektrični odnosi na prisustvo električne polarizacije koja je rezultat primjene mehaničkog naprezanja, dok se piezoelektrična odnosi na prisutnost promjene električne otpornosti poluprovodnika pri primjeni mehaničke soj.
Pijezoelektricitet je električni naboj koji se akumulira u nekim čvrstim materijalima, uključujući kristale, neke vrste keramike i biološke materijale, što uključuje kosti, DNK i proteine. Piezorezistivni efekat je suprotan ovom fenomenu.
Šta je piezoelektrični?
Pijezoelektrični se odnosi na prisustvo električne polarizacije koja je rezultat primjene mehaničkog naprezanja. Ovaj fenomen je poznat kao piezoelektricitet. Piezoelektricitet je električni naboj koji se akumulira u nekim čvrstim materijalima uključujući kristale, neke vrste keramike i biološke materijale koji uključuju kosti, DNK i proteine. Ovo nakupljanje električnih naboja javlja se kao odgovor na primijenjeno mehaničko naprezanje. Drugim riječima, piezoelektricitet je elektricitet koji dolazi od pritiska i latentne toplote.
Slika 01: Piezoelektrična ravnoteža
Generalno, piezoelektrični efekat dolazi od linearne elektromehaničke interakcije između mehaničkih i električnih faza u kristalnim materijalima koji nemaju inverzijsku simetriju. Štaviše, piezoelektrični efekat se može identifikovati kao reverzibilan proces. Drugim riječima, materijali koji mogu pokazati piezoelektrični efekat također mogu pokazati obrnuti piezoelektrični efekat. Obrnuti proces je unutrašnje stvaranje mehaničkog naprezanja koje dolazi iz primijenjenog električnog polja.
Kada se uzme u obzir historija ovog efekta, prvi su ga otkrili francuski fizičari Jacques i Pierre Curie 1880. Od tada, ovaj efekat je imao mnoge primjene, uključujući proizvodnju i detekciju zvuka, inkjet štampanje, generiranje visokonaponske struje, mikrovaga, itd.
Šta je piezorezistivno?
Pijezorezitivni se odnosi na prisustvo promjene u električnoj otpornosti poluprovodnika pri primjeni mehaničkog naprezanja. Ovo je suprotno od piezoelektričnog efekta. Može uzrokovati promjenu samo u električnom otporu (ne u električnom potencijalu). Piezorezistivni efekat je prvi otkrio Lord Kelvin 1856. koristeći meta uređaje pod mehaničkim opterećenjem.
Kod provodnika i poluprovodnika, promene u međuatomskom razmaku potiču od efekta naprezanja pojaseva, što olakšava elektronima da pređu u provodni pojas. Ovo kretanje rezultira promjenom otpornosti materijala.
Obično, piezootpornost u metalima nastaje zbog promjene geometrije, koja dolazi od primjene mehaničkog naprezanja. Čak i ako je piezorezistivni efekat kod nekih materijala mali, nije zanemariv. Možemo jednostavno izračunati piezorezistivni efekat koristeći sljedeću jednačinu, koja je izvedena iz Ohmovog zakona.
U gornjoj jednačini, R je otpor, otpornost, l je dužina provodnika, a A je površina poprečnog presjeka strujnog toka.
Koja je razlika između piezoelektričnog i piezorezistivnog?
Pijezoelektrični i piezorezistivni su termini koji su suprotni jedan drugom. Ključna razlika između piezoelektričnog i piezorezitivnog je u tome što se piezoelektrični odnosi na prisustvo električne polarizacije koja je rezultat primjene mehaničkog naprezanja, dok se piezorezitivna odnosi na prisustvo promjene električne otpornosti poluprovodnika pri primjeni mehaničkog naprezanja.
Sljedeća tabela rezimira razliku između piezoelektričnog i piezorezistivnog.
Sažetak – Piezoelektrični vs Piezorezistivni
Pijezoelektrični i piezorezistivni su termini koji su suprotni jedan drugom. Ključna razlika između piezoelektričnog i piezorezitivnog je u tome što piezoelektrični znači prisustvo električne polarizacije koja je rezultat primjene mehaničkog naprezanja, dok piezoelektrična znači prisutnost promjene električne otpornosti poluvodiča pri primjeni mehaničkog naprezanja.
