Extras din laborator

1. Teoria lucrarii

Fratii Pierre si Jaques Curie au observat in anul 1880 aparitia sarcinilor electrice pe fata anumitor cristale (cuart, SiO2 cristalin) supuse solicitarilor mecanice (presiune, deformare). Marimea sarcinii electrice este proportionala cu marimea fortei exercitate, iar sensul polarizarii electrice a cristalului depinde de sensul actiunii mecanice. Acesta este efectul piezoelectric direct (cauza este de natura mecanica, efectul produs este electric). Denumirea fenomenului provine de la cuvantul grecesc "piezo" care insemna "a apasa". In efectul direct aplicarea unei tensiuni mecanice conduce la redistribuirea sarcinilor electrice in volum, rezultand o polarizare electrica volumica si implicit o sarcina electrica indusa pe suprafata.

Efectul piezoelectric invers este produs prin aplicarea unui camp electric cristalului, avand ca rezultat deformarea cristalului sau aparitia unei forte (cauza este de natura electrica, efectul este mecanic).

Substantele piezoelectrice se impart in doua clase mari:

a. substante piezoelectrice liniare (dependenta polarizarii electrice P de campul electric aplicat E este liniara).

b. substante feroelectrice (sub temperatura Curie depenenta polarizarii electrice P de campul electric aplicat E este neliniara, peste o anumita valoare a campului polarizarea ramane constanta, se satureaza). Peste temperatura Curie substanta nu mai este feroelectrica, devine paraelectrica si implicit nu mai prezinta efect piezoelectric. Efectul piezoelectric se manifesta in feroelectrici daca acestia sunt polarizati, adica domeniile in care polarizarea are o orientare bine determinata sunt orientate dupa o singura directie macroscopica, directia campului extern.

Sub forma de ceramici se utilizeaza foarte mult titanatul de bariu (BaTiO3) si titano-zirconatii de plumb (PZT) care nu sunt influentati de umiditate, iar temperatura Curie poate depasi 400 0C la PZT.

Efectul piezoelectric stabileste o relatie intre