Nøkkelforskjellen mellom magnetostriksjon og piezoelektrisk effekt er at piezoelektrisk effekt kan forårsake direkte konvertering av elektrisk energi til mekanisk energi, mens piezoelektrisk effekt kan konvertere energien i et magnetfelt til mekanisk energi.
Magnetostriction er en egenskap ved magnetiske materialer som kan få disse materialene til å endre form eller dimensjon under magnetiseringsprosessen. Piezoelektrisk refererer til egenskapen til visse faste materialer som kan akkumulere elektrisk ladning ved påføring av mekanisk påkjenning.
Hva er magnetostriksjon?
Magnetostriction er en egenskap ved magnetiske materialer som kan få disse materialene til å endre form eller dimensjon under magnetiseringsprosessen. Vanligvis har magnetiseringen av et materiale variasjoner, som oppstår på grunn av det påførte magnetiske feltet som endrer magnetostriksjonsbelastningen til metningsverdien er nådd.
Figur 01: En transduser sammensatt av magnetostriktive materialer
Effekten av magnetostriksjon forårsaker energitap som oppstår på grunn av friksjonsoppvarming i følsomme ferromagnetiske kjerner. Dessuten er denne effekten ansvarlig for den lave summelyden som kommer fra transformatorer. Dette er fordi oscillerende AC-strømmer har en tendens til å produsere et skiftende magnetfelt.
Vanligvis har et magnetisk materiale områder k alt domener, som hver har en jevn magnetisering. Hvis vi bruker et magnetfelt, har grensene mellom domenene en tendens til å forskyves mens domenene roterer. Disse to effektene kan forårsake en endring i dimensjonene til materialet.
Hva er piezoelektrisk effekt?
Piezoelektrisk refererer til egenskapene til visse faste materialer som kan akkumulere elektrisk ladning ved påføring av mekanisk påkjenning. Med andre ord refererer det til elektrisiteten som følge av trykk og latent varme. Dette begrepet stammer fra gresk, der piezin betyr klem eller trykk og elektron betyr rav (en tidlig kilde til elektrisk ladning). Denne egenskapen kalles piezoelektrisitet, og materialene som viser denne egenskapen inkluderer krystaller, visse typer keramikk og biologisk materiale som bein, DNA og ulike proteiner.
Figur 02: En piezoelektrisk balanse
Vanligvis kan den piezoelektriske effekten føre til den lineære elektromekaniske interaksjonen mellom de mekaniske og elektriske tilstandene i krystallinske materialer uten inversjonssymmetri. Dessuten er denne effekten reversibel ettersom materialer som kan vise den piezoelektriske effekten også kan ha det motsatte av effekten (det er genereringen av en mekanisk belastning som kommer fra et påført elektrisk felt).
Arten til den piezoelektriske effekten er nær lik den til det elektriske dipolmomentet i faste stoffer. Vi kan enkelt beregne dipoltetthet eller polarisering ved å summere dipolmomentene per volum til den krystallografiske enhetscellen. Vanligvis har nærliggende dipoler en tendens til å justere seg i regioner kjent som Weiss-domener. Denne innrettingsprosessen kalles poling, der et sterkt elektrisk felt påføres over materialene ved høye temperaturer. Alle piezoelektriske materialer kan imidlertid ikke poleres.
Hva er forskjellen mellom magnetostriksjon og piezoelektrisk effekt?
Magnetostriksjon og piezoelektrisk effekt er viktige kjemiske begreper. Hovedforskjellen mellom magnetostriksjon og piezoelektrisk effekt er at piezoelektrisk effekt kan forårsake direkte konvertering av elektrisk energi til mekanisk energi, mens piezoelektrisk effekt kan konvertere energien i et magnetfelt til mekanisk energi.
Infografien nedenfor presenterer forskjellene mellom magnetostriksjon og piezoelektrisk effekt i tabellform for sammenligning side ved side.
Sammendrag – Magnetostriksjon vs piezoelektrisk effekt
Magnetostriction er en egenskap ved magnetiske materialer som kan få disse materialene til å endre form eller dimensjon under magnetiseringsprosessen. Piezoelektrisk refererer til egenskapen til visse faste materialer der disse materialene kan akkumulere elektrisk ladning ved påføring av mekanisk stress. Hovedforskjellen mellom magnetostriksjon og piezoelektrisk effekt er at piezoelektrisk effekt kan forårsake direkte konvertering av elektrisk energi til mekanisk energi, mens piezoelektrisk effekt kan konvertere energien i et magnetfelt til mekanisk energi.
