Põhiline erinevus piesoelektrilise ja piesoresistiivse vahel on see, et piesoelektriline viitab elektrilise polarisatsiooni olemasolule, mis tuleneb mehaanilise pinge rakendamisest, samas kui piesotakistus viitab pooljuhi elektrilise takistuse muutumisele mehaanilise rakendamisel. tüvi.
Piesoelektrilisus on elektrilaeng, mis koguneb teatud tahketesse materjalidesse, sealhulgas kristallidesse, teatud tüüpi keraamikatesse ja bioloogilistesse materjalidesse, sealhulgas luudesse, DNA-sse ja valkudesse. Piesoresistiivne efekt on selle nähtuse vastand.
Mis on piesoelektriline?
Piesoelektriline viitab elektrilise polarisatsiooni olemasolule, mis tuleneb mehaanilise pinge rakendamisest. Seda nähtust tuntakse piesoelektrilisusena. Piesoelektrilisus on elektrilaeng, mis koguneb teatud tahketesse materjalidesse, sealhulgas kristallidesse, teatud tüüpi keraamikatesse ja bioloogilistesse materjalidesse, mis hõlmavad luid, DNA-d ja valke. See elektrilaengute kogunemine toimub vastusena rakendatud mehaanilisele pingele. Teisisõnu, piesoelektrienergia on elekter, mis tuleneb rõhust ja varjatud soojusest.
Joonis 01: Piesoelektriline tasakaal
Üldiselt tuleneb piesoelektriline efekt mehaaniliste ja elektriliste faaside lineaarsest elektromehaanilisest interaktsioonist kristalsetes materjalides, millel puudub inversioonisümmeetria. Veelgi enam, piesoelektrilist efekti saab tuvastada pöörduva protsessina. Teisisõnu, materjalid, mis võivad näidata piesoelektrilist efekti, võivad näidata ka piesoelektrilist efekti. Pöördprotsess on mehaanilise pinge sisemine genereerimine, mis tuleneb rakendatud elektriväljast.
Selle efekti ajalugu silmas pidades avastasid selle esmakordselt prantsuse füüsikud Jacques ja Pierre Curie aastal 1880. Sellest ajast peale on seda efekti kasutatud palju, sealhulgas heli tekitamisel ja tuvastamisel, tindiprinteri printimisel ja genereerimisel. kõrgepinge elektrist, mikrokaaludest jne.
Mis on piezoresistiivne?
Piezoresistiivne viitab pooljuhi elektrilise eritakistuse muutumisele mehaanilise pinge rakendamisel. See on vastupidine piesoelektrilisele efektile. See võib põhjustada muutusi ainult elektritakistuses (mitte elektripotentsiaalis). Piesoresistiivse efekti avastas esmakordselt Lord Kelvin 1856. aastal, kasutades metaseadmeid mehaanilise koormuse all.
Juhtides ja pooljuhtides tulenevad muutused aatomitevahelises vahekauguses ribalaiuste deformatsiooniefektist, mistõttu on elektronidel lihtne juhtivusribale liikuda. Selle liikumise tulemuseks on materjalide takistuse muutumine.
Tavaliselt tekib metallide piesotakistus geomeetria muutumise tõttu, mis tuleneb mehaanilise pinge rakendamisest. Isegi kui mõne materjali piesotakistusefekt on väike, ei ole see tähtsusetu. Saame lihts alt arvutada piezoresistiivse efekti, kasutades järgmist võrrandit, mis on tuletatud Ohmi seadusest.
Ül altoodud võrrandis on R takistus, eritakistus, l on juhi pikkus ja A on vooluvoolu ristlõike pindala.
Mis vahe on piesoelektrilisel ja piesoresistiivsel?
Piesoelektriline ja piezoresistiivne on terminid, mis on üksteisele vastandlikud. Peamine erinevus piesoelektrilise ja piesoresistiivse vahel on see, et piesoelektriline viitab elektrilise polarisatsiooni olemasolule, mis tuleneb mehaanilise pinge rakendamisest, samas kui piesotakistus viitab pooljuhi elektrilise takistuse muutumisele mehaanilise pinge rakendamisel.
Järgmine tabel võtab kokku erinevuse piesoelektrilise ja piesotakistusliku vahel.
Kokkuvõte – piesoelektriline vs piezoresistiivne
Piesoelektriline ja piezoresistiivne on terminid, mis on üksteisele vastandlikud. Peamine erinevus piesoelektrilise ja piesoresistiivse vahel on see, et piesoelektriline tähendab elektrilise polarisatsiooni olemasolu, mis tuleneb mehaanilise pinge rakendamisest, samas kui piesoresistiivne tähendab pooljuhi elektrilise takistuse muutumist mehaanilise pinge rakendamisel.
