Kľúčový rozdiel medzi piezoelektrickým a piezorezistívnym je v tom, že piezoelektrický sa týka prítomnosti elektrickej polarizácie, ktorá je výsledkom pôsobenia mechanického namáhania, zatiaľ čo piezorezistívny sa týka prítomnosti zmeny elektrického odporu polovodiča pri aplikácii mechanického napätia. napätie.
Piezoelektrina je elektrický náboj, ktorý sa hromadí v niektorých pevných materiáloch vrátane kryštálov, niektorých typov keramiky a biologických materiáloch, ktoré zahŕňajú kosti, DNA a proteíny. Piezorezistívny efekt je opakom tohto javu.
Čo je piezoelektrické?
Piezoelektrické označuje prítomnosť elektrickej polarizácie, ktorá je výsledkom pôsobenia mechanického namáhania. Tento jav je známy ako piezoelektrina. Piezoelektrina je elektrický náboj, ktorý sa hromadí v niektorých pevných materiáloch vrátane kryštálov, niektorých typov keramiky a biologických materiálov, ktoré zahŕňajú kosti, DNA a proteíny. Táto akumulácia elektrických nábojov nastáva ako odozva na aplikované mechanické namáhanie. Inými slovami, piezoelektrina je elektrina, ktorá pochádza z tlaku a latentného tepla.
Obrázok 01: Piezoelektrické váhy
Vo všeobecnosti piezoelektrický efekt pochádza z lineárnej elektromechanickej interakcie medzi mechanickými a elektrickými fázami v kryštalických materiáloch, ktoré nemajú inverznú symetriu. Okrem toho môže byť piezoelektrický efekt identifikovaný ako reverzibilný proces. Inými slovami, materiály, ktoré môžu vykazovať piezoelektrický efekt, môžu tiež vykazovať opačný piezoelektrický efekt. Opačný proces je vnútorná tvorba mechanického napätia, ktoré pochádza z aplikovaného elektrického poľa.
Keď vezmeme do úvahy históriu tohto efektu, prvýkrát ho objavili francúzski fyzici Jacques a Pierre Curie v roku 1880. Odvtedy má tento efekt mnoho aplikácií, vrátane produkcie a detekcie zvuku, atramentovej tlače, generovania vysokonapäťovej elektriny, mikrováhy atď.
Čo je piezorezistívne?
Piezorezistívny označuje prítomnosť zmeny elektrického odporu polovodiča pri pôsobení mechanického namáhania. Ide o opak piezoelektrického efektu. Môže spôsobiť zmenu iba elektrického odporu (nie elektrického potenciálu). Piezorezistívny efekt bol prvýkrát objavený lordom Kelvinom v roku 1856 pomocou metazariadení pod pôsobením mechanického zaťaženia.
Vo vodičoch a polovodičoch zmeny v medziatómových rozstupoch pochádzajú z deformačného efektu bandgaps, čo uľahčuje elektrónom prechod do vodivého pásma. Tento pohyb má za následok zmenu odporu materiálov.
Pri kovoch sa piezorezistivita zvyčajne vyskytuje v dôsledku zmeny geometrie, ktorá pochádza z aplikácie mechanického namáhania. Aj keď je piezorezistívny efekt v niektorých materiáloch malý, nie je zanedbateľný. Piezorezistívny efekt môžeme jednoducho vypočítať pomocou nasledujúcej rovnice, ktorá je odvodená z Ohmovho zákona.
Vo vyššie uvedenej rovnici je R odpor, rezistivita, l je dĺžka vodiča a A je plocha prierezu toku prúdu.
Aký je rozdiel medzi piezoelektrickým a piezorezistívnym?
Piezoelektrický a piezorezistívny sú pojmy, ktoré sú si navzájom opačné. Kľúčový rozdiel medzi piezoelektrickým a piezorezistívnym je v tom, že piezoelektrický sa týka prítomnosti elektrickej polarizácie, ktorá je výsledkom pôsobenia mechanického namáhania, zatiaľ čo piezorezistívny sa týka prítomnosti zmeny elektrického odporu polovodiča pri aplikácii mechanického namáhania.
Nasledujúca tabuľka sumarizuje rozdiel medzi piezoelektrickým a piezorezistívnym.
Zhrnutie – Piezoelektrické vs Piezorezistívne
Piezoelektrický a piezorezistívny sú pojmy, ktoré sú si navzájom opačné. Kľúčový rozdiel medzi piezoelektrickým a piezorezistívnym je v tom, že piezoelektrický znamená prítomnosť elektrickej polarizácie, ktorá je výsledkom pôsobenia mechanického namáhania, zatiaľ čo piezorezistívny znamená prítomnosť zmeny elektrického odporu polovodiča pri aplikácii mechanického namáhania.
