كهرباء انضغاطية

قرص كهربائي انضغاطي يولد فرق جهد عند توليد ضغط عليه (تغير الشكل مكبر كثيرا لغرض التوضيح)

الكهرضغطية[1] أو الكهرباء الإجهادية[1] أو الكهرباء الانضغاطية أو الكَهْرَباءُ الضَّغْطِيَّة أو الكهرضغطية أو البيزوكهربائية[بحاجة لمصدر] (Piezoelectricity) هي خاصية لبعض المواد (وخصوصا بلورات، وبعض مواد الخزف، بما فيها العظم) على توليد كمون كهربائي استجابة لتطبيق إجهاد. فعند تطبيق ضغط على المادة تتقارب فيها بعض الشحنات الكهربائية ما يولد على طرفيها جهدا كهربائيا.

وبالعكس عند تعرض تلك المواد لجهد كهربائي يتولد فيها إجهاد ميكانيكي، أي قد تقصر أو تطول.

لهذا الأثر تطبيقات مفيدة مثل إنتاج واستشعار الصوت، وتوليد جهد كهربائي عالي، توليد تردد إلكتروني، الموازين الدقيقة، كما تستخدم في مقياس ميكلسون للتداخل.

تاريخها

اكتشاف والبحث

اكتشفت ظاهرة الكهرباء الانضغاطية في العام 1880 بواسطة الأخوين بيار كوري وجاك كوري. وذلك من خلال عملهما وخبرتهما في الكهرباء الحرارية pyroelectricity (توليد الكهرباء بواسطة التسخين) وعلاقة ذلك بالتركيب البلوري حيث توقعا أن يكون للضغط أيضا تأثير لتوليد الكهرباء وبالفعل تمكنا من إثبات ذلك على بلورة الكوارتز والتورمالين والزبرجد وقصب السكر وطرطرات الصوديوم والبوتاسيوم، ووجدا أن بلورتي الكوارتز وطرطرات الصوديوم والبوتاسيوم تظهرا الخواص الكهربية بالضغط أكثر من غيرهم.

كهرباء انضغاطية: بسبب ضغط ميكانيكي تنزاح شحنات موجبة (Q+) بالنسبة لشحنات سالبة (Q–) في المادة. وبذلك ينشأ جهد كهربائي في بلورة.

آلية العمل

في بلورة المادة الكهربائية الانضغاطية تكون الشحنات السلبية والموجبة مفصولة، ولكن موزعة بشكل متناظر، بحيث تكون الشبكة البلورية متعادلة كهربائيا بشكل عام. يشكل كل من هذه الأطراف ثنائي أقطاب كهربائي، وعادة تميل ثنائيات الأقطاب القريبة من بعضها البعض إلى أن تكون متسقة في مناطق تدعى «مجالات فايس» Weiss domains. تكون هذه المجالات عادة موجهة عشوائيا، ولكن يمكن أن تكون متسقة خلال الاستقطاب (يختلف هذا عن عملية الاستقطاب المغناطيسي)، والذي يتم من خلال تطبيق مجال كهربائي قوي عبر المادة عادة في درجات حرارة مرتفعة.

عند تطبيق جهد ميكانيكي يتشوه التوضع المتناظر للشحنات وهذا يؤدي إلى توليد الجهد الكهربائي عبر المادة. على سبيل المثال إن طبق 2 كيلو نيوتن من القوة على 1 سم3 من الكوارتز يمكن أن تنتج من الجهد 12500 فولت.[2]

استخدام المواد الكهرضغطية

يتم استخدام المواد الكهرضغطية كمحول لتحويل الطاقة الكهربية إلى ميكانيكية أو العكس. ومن الإستخدامات الأولية للسيراميك الكهرضغطي كان في السونار حيث يتم الكشف عن الأجسام التي تحت الماء (كالغواصات) ويتم تحديد موقعهم باستخدام نظام إرسال وإستقبال ذبذبات فوق الصوتية. تتذبذب البلورة الكهرضغطية عن طريق إشارة كهربية التي تنتج اهتزازات ميكانيكية ذات تردد عالي التي تنتقل خلال المياه. عند اصطدام هذه الذبذبات بأي كتلة يحدث لها انعكاس ويتم استقبالها عن طريق مادة كهرضغطية أخرى التي بدورها تقوم بتحويل الإشارة إلى إشارة كهربية مرة أخرى. يتم تحديد المسافة بين مصدر الذبذبات الفوق صوتية وهذه الكتلة عن طريق حساب الوقت المنقضي منذ حدث إرسال الإشارة واستقبالها.

مؤخرا تم انخفاض استخدام الأجهزة المعتمدة على هذه الخاصية نتيجة لزيادة الاهتمام بالتحكم الآلي وانجذاب عامة المستهلكين نحو الأجهزة الأكثر تطورا.

تطبيقات الخاصية الكهرضغطية

1 - صناعة السيارات (جهاز توازن العجل، التحكم اللاسلكي في فتح وغلق السيارة، أجهزة الإستشعار المسئولة عن فتح أكياس الهواء).

2 - صناعة أجهزة الحاسب الآلي (ناقل البيانات من وإلي القرص الصلب).

3 - في المجال التجاري والاستهلاك العام (روؤس ماكينات الطباعة، جهاز قياس الانفعال الميكانيكي، اللحام الفوق صوتي، جهاز أنذار الحرائق).

4 - المجال الطبي (مضخات الإنسولين، العلاج بالذبذبات الفوق صوتية).

5- المشعل الكهربائي الانضغاطي (مسدس الغاز المعروف)

أنواع خزف الشائعة التي بها هذه الخاصية هي تايتنات الباريوم (BaTiO3)، تايتنات الرصاص (PbTiO3)، زيريكونات تايتنات الرصاص (ZrTi)O3)Pb)، نيوبات البوتاسيوم (KNbO3).

اقرأ أيضا

مراجع

  1. ^ ا ب أحمد شفيق الخطيب (2018). معجم المصطلحات العلمية والفنية والهندسية الجديد: إنجليزي - عربي موضح بالرسوم (بالعربية والإنجليزية) (ط. 1). بيروت: مكتبة لبنان ناشرون. ص. 586. ISBN:978-9953-33-197-3. OCLC:1043304467. OL:19871709M. QID:Q12244028.
  2. ^ "Sensor Sense: Piezoelectric Force Sensors". Machine Design. Penton Media, Inc. 4 فبراير 2008. مؤرشف من الأصل في 2008-09-21. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-04.

Read other articles:

AMX-10P النوع مركبة مشاة قتالية بلد الأصل فرنسا تاريخ الاستخدام المستخدمون انظر المستخدمون الحروب حرب الخليج الأولىحرب الخليج الثانيةحرب البوسنة والهرسكالحرب الأهلية العراقية (2014–الآن) تاريخ الصنع صمم 1968[1] المصنع نكستر[2] صنع 1973–1994[3] الكمية المصنوعة 1,750[3] ال

 

Diretor e roteirista brasileiro Dan Albuk[1] Dan AlbukDan Albuk em 2018. Foto por: Pablo Nascimento. Nome completo Daniel Martins Costa d'Albuquerque Nascimento 27 de julho de 1988 (35 anos)Rio de Janeiro, Rio de Janeiro Nacionalidade Brasileiro Cônjuge Luana Miguez Ocupação Diretor de cinema, Produtor cinematográfico e roteirista Dan Albuk, pseudônimo de Daniel Martins Costa d'Albuquerque, nascido no Rio de Janeiro em 27 de Julho de 1988, é um escritor e cineasta brasileiro. ...

 

General space-related commerce This article is about general space-related commerce. For entrepreneurial space ventures and colonization, see Private spaceflight. A DIRECTV satellite dish on a roof Commercial use of space is the provision of goods or services of commercial value by using equipment sent into Earth orbit or outer space. This phenomenon – aka Space Economy (or New Space Economy) – is accelerating cross-sector innovation processes combining the most advanced space and digital...

العلاقات الإسرائيلية الدومينيكية إسرائيل دومينيكا   إسرائيل   دومينيكا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الإسرائيلية الدومينيكية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين إسرائيل ودومينيكا.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدول

 

Sagebrush SchoolCultural originsAmerican Old WestFeaturesHoaxes, wit, audacity, irreverent attitudeSubgenresDrama, essays, fiction, history, humor, journalism, memoirs, and poetryRegional scenesNevada Territory, California Mark Twain was the most notable of the Sagebrush School writers. The Sagebrush School was the literary movement written primarily by men of Nevada. The sagebrush shrub is prevalent in the state. It was a broad-based movement as it included various literary genres such as dr...

 

Syrian major general Abdel-Fatah Qudsiyehعبد الفتاح قدسيةDeputy Director of National Security Bureau ofthe Regional CommandIncumbentAssumed office 25 July 2012Regional SecretaryBashar al-AssadDirector of Military Intelligence DirectorateIn office2009 – 25 July 2012Preceded byAssef ShawkatSucceeded byRafiq ShahadahDirector of Air Force Intelligence DirectorateIn office?–2009Preceded byIz a-Din Isma'ilSucceeded byJamil Hassan Personal detailsBorn1953 (age...

Die Nussfrüchte der „Pusteblume“ sind Schirmflieger Die Meteorochorie ist eine Form der Ausbreitungsstrategie von Pflanzen mit dem Wind. Es handelt sich dabei um eine Unterform der Anemochorie, die zu den ursprünglichsten Ausbreitungsarten von Pflanzen gehört. Die Pflanzen nennt man Windflieger oder auch Samenflieger. Inhaltsverzeichnis 1 Bauprinzipien der Diasporen 1.1 Trichometeorochorie: Haarfrucht, Schirmfrucht 1.2 Pterometeorochorie: Flügelfrucht / Flügelsamen 2 Literatur 3 Webl...

 

2004 video gameMabinogiDeveloper(s)devCATPublisher(s)Nexon KoreaPlatform(s)Microsoft WindowsReleaseKOR: June 22, 2004JP: April 26, 2005CHN: November 22, 2005HKG: July 21, 2005TWN: July 21, 2005NA: March 27, 2008OC: June 20, 2008EU: May 26, 2010ISR: May 26, 2010TUR: November 17, 2010Genre(s)Massively multiplayer online role-playing gameMode(s)Multiplayer Mabinogi (Korean: 마비노기) is a massively multiplayer online role-playing game released by Nexon, and developed by devCAT studio. The na...

 

German singer and actress (1938–1988) This article is about the German rock singer. For people with the name Nico, see Nico (given name). For other uses, see Nico (disambiguation). NicoNico with the Velvet Underground in 1966Background informationBirth nameChrista PäffgenBorn(1938-10-16)16 October 1938Cologne, GermanyDied17 July 1988(1988-07-17) (aged 49)Ibiza, SpainGenresAvant-gardegothic rockart rockfolk rockOccupation(s)SingersongwriteractressmodelInstrument(s)Vocalskeyboardsharmon...

Beach on the tip of the Rameswaram island 9°12′54″N 79°21′31″E / 9.215135°N 79.358524°E / 9.215135; 79.358524 Dhanushkodi Beach lies on the tip of the Rameswaram island.[1] In this beach, the Bay of Bengal and Gulf of Mannar Sea of Indian Ocean merge which is known as Arichal Munai in Tamil.[2] Before 1964, Dhanushkodi was a busy, crowded city. The Dhanushkodi Beach attracted thousands of tourists each day. Road to Arichal Munai In 1964, Dha...

 

SMA Negeri 3 KediriInformasiJurusan atau peminatanIPA dan IPSRentang kelasX, X Akselerasi, XI IPA, XI IPS, XII IPA, XII IPS, XII AkselerasiKurikulumKurikulum Tingkat Satuan PendidikanAlamatLokasiJl. Mauni 88, Kediri, Jawa TimurMoto SMA Negeri (SMAN) 3 Kediri, merupakan salah satu Sekolah Menengah Atas Negeri yang ada di Provinsi Jawa Timur, Indonesia. Sama dengan SMA pada umumnya di Indonesia masa pendidikan sekolah di SMAN 3 Kediri ditempuh dalam waktu tiga tahun pelajaran, mulai dari Kelas ...

 

Funerary figurines of Tang dynasty officials The administration of territory in dynastic China is the history of practices involved in governing the land from the Qin dynasty (221–206 BC) to the Qing dynasty (1636–1912). Administrative divisions in imperial China Song dynasty officials See also: List of current and former capitals of subnational entities of China County The only level at which state officials actually governed the common people was the county level. Counties were coordina...

Hakim Konstitusi adalah jabatan yang menjalankan wewenang Mahkamah Konstitusi sebagai salah satu pelaku kekuasaan kehakiman. Jabatan Hakim Konstitusi berjumlah sembilan orang dan merupakan Pejabat Negara yang ditetapkan oleh Presiden. Hakim Konstitusi diajukan masing-masing tiga orang oleh Mahkamah Agung, tiga orang oleh Dewan Perwakilan Rakyat, dan tiga orang oleh Presiden. Masa jabatan Hakim Konstitusi adalah lima tahun, dan dapat dipilih kembali untuk satu kali masa jabatan berikutnya. Daf...

 

Church in New York, USAEmmanuel Baptist Church40°41′18″N 73°57′54″W / 40.6884°N 73.9651°W / 40.6884; -73.9651LocationBrooklyn, New YorkCountryUSADenominationAmerican Baptist Churches USAWebsiteebcconnects.comHistoryFounded1881ArchitectureArchitect(s)Francis H. KimballStyleGothic RevivalYears built1887ClergySenior pastor(s)Anthony L. Trufant Emmanuel Baptist Church is a Baptist megachurch in the Clinton Hill neighborhood of Brooklyn, New York, on the northwe...

 

أخ يعانق شقيقته مواسيًا بعد تأذيها التقمص الوجداني[1][2] أو التَشاعُر هو القدرة على الفهم أو الشعور بما يختبره شخص آخر ضمن إطاره المرجعي، أي القدرة على أن يضع الشخص نفسه في مكان شخص آخر. تغطّي تعاريف التقمّص الوجداني مجموعة واسعة من الحالات العاطفية. تشتمل أنواع التق...

British missionary bishop Thomas Staley redirects here. For the literary scholar and librarian, see Thomas F. Staley. The Right ReverendThomas Nettleship StaleySSCBishop of HonoluluChurchChurch of EnglandDioceseHonoluluIn office1862–1870SuccessorAlfred WillisOrdersOrdination1846 (deacon)1847 (priest)Consecration15 December 1861by John Bird SumnerPersonal detailsBorn(1823-01-17)17 January 1823Sheffield, Yorkshire, EnglandDied1 November 1898(1898-11-01) (aged 75)Bournemouth, England...

 

The Reluctant Queen First editionAuthorJean PlaidyCountryUnited KingdomLanguageEnglishSeriesQueens of EnglandGenreHistorical novelPublisherRobert HalePublication date1990Media typePrint (Paperback)Pages299 ppISBN0-7090-4177-2OCLC70921532 The Reluctant Queen is a novel by historical novelist Jean Plaidy which tells the tale of Anne Neville, the wife of King Richard III of England. It weaves the tale of Anne's life told in first person. The book was published in the US as The Reluctant Que...

 

15th episode of the 5th season of Adventure Time A Glitch Is a GlitchAdventure Time episodeEpisode no.Season 5Episode 15Directed byDavid OReillyWritten byDavid OReillyProduction code1014-120[1]Original air dateApril 1, 2013 (2013-04-01)Running time11 minutesGuest appearanceDavid OReilly as a guest directorEpisode chronology ← PreviousSimon & Marcy Next →Puhoy Adventure Time (season 5)List of episodes A Glitch Is a Glitch is the fifteenth episode o...

Saturnin Book cover by Adolf BornAuthorZdeněk JirotkaCountryCzechoslovakiaLanguageCzechPublication date1942 Saturnin is a 1942 humorous novel by Zdeněk Jirotka, with characters such as the dangerous servant Saturnin, the annoying Aunt Kateřina and her son Milouš, Uncle František, Doctor Vlach, and the narrator's grandfather. The book is probably the best work of Zdeněk Jirotka. This novel is strongly inspired by work of English authors, esp. Jerome K. Jerome and by novels and short stor...

 

Para el resumen de todos los equipos Lotus, véase Lotus en Fórmula 1. Lotus Nombre completo Team LotusBase Hethel, Reino UnidoFundación 1952[1]​Fundador/es Colin ChapmanDirector/es Frank Dernie (1994)Motores Borgward Climax BRM Maserati Ford-Cosworth Renault Honda Judd LamborghiniFórmula 1Debut Gran Premio de Mónaco de 1958Última carrera Gran Premio de Australia de 1994Carreras 491 (489)Podios 161Victorias 79Campeonatos de Constructores 7 (1963, 1965, 1968, 1970, 1972, 1973, 1978)...

 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!