Tofauti kuu kati ya piezoelectric pyroelectric na ferroelectric ni kwamba athari ya piezoelectric ni uzalishaji wa chaji ya uso kwa kukabiliana na uwekaji wa mkazo wa nje kwa nyenzo lakini, athari ya pyroelectric ni mabadiliko katika ugawanyiko wa moja kwa moja wa a. nyenzo katika kukabiliana na mabadiliko ya joto. Ilhali, athari ya ferroelectric ni badiliko la chaji ya uso katika kukabiliana na mabadiliko ya polarization ya papo hapo.
Piezoelectric, pyroelectric na ferroelectric ni maneno matatu tunayotumia kuelezea sifa za umeme za nyenzo ngumu. Athari hizi tatu ni tofauti kulingana na majibu wanayoonyesha kulingana na mabadiliko yaliyofanywa katika sifa zao zingine.
Piezoelectric ni nini?
Piezoelectric inarejelea sifa ya nyenzo fulani ngumu ambapo nyenzo hizi zinaweza kukusanya chaji ya umeme wakati wa kutumia mkazo wa kiufundi. Kwa maneno mengine, inahusu umeme unaotokana na shinikizo na joto la siri. Neno hili linatokana na Kigiriki, ambapo piezin ina maana ya kubana au bonyeza na elektroni inamaanisha amber (chanzo cha awali cha chaji ya umeme). Sifa hii inaitwa piezoelectricity, na nyenzo zinazoonyesha sifa hii ni pamoja na fuwele, kauri fulani, na vitu vya kibiolojia kama vile mifupa, DNA na protini mbalimbali.
Kwa kawaida, athari ya piezoelectric inaweza kusababisha mwingiliano wa kielektroniki kati ya hali ya kimitambo na umeme katika nyenzo za fuwele zisizo na ulinganifu wa ubadilishaji. Zaidi ya hayo, athari hii inaweza kutenduliwa kwani nyenzo zinazoweza kuonyesha athari ya piezoelectric pia zinaweza kuonyesha athari (ni kizazi cha shida ya kiufundi inayotoka kwa uwanja wa umeme uliowekwa).
Mchoro 01: Uzalishaji wa Voltage kwa Diski ya Piezoelectric Baada ya Kubadilika
Asili ya madoido ya piezoelectric inafanana kwa karibu na ile ya kipindi cha dipole ya kielektroniki katika vitu vikali. Tunaweza kukokotoa kwa urahisi msongamano wa dipole au mgawanyiko kwa kujumlisha muda wa dipole kwa kila ujazo wa seli ya fuwele. Kawaida, dipoles za jirani huwa na mpangilio katika mikoa inayoitwa vikoa vya Weiss. Mchakato huu wa upatanisho unaitwa upigaji kura ambapo uwanja dhabiti wa umeme unatumika kwenye nyenzo kwenye halijoto ya juu. Hata hivyo, nyenzo zote za piezoelectric haziwezi kubandikwa.
Pyroelectric ni nini?
Umeme wa umeme unamaanisha kuwa mali ya fuwele fulani ina sehemu kubwa ya umeme kutokana na mgawanyiko wa asili wa umeme. Kwa maneno mengine, ni uwezo wa baadhi ya yabisi kutoa voltage ya muda inapokanzwa au kupoa. Neno hili linatokana na maana ya Kigiriki; pyr inamaanisha "moto" na "umeme." Mabadiliko katika hali ya joto yanaweza kurekebisha nafasi za atomi ndani ya muundo wa fuwele kidogo, na hubadilisha ugawanyiko wa nyenzo. Mabadiliko haya ya mgawanyiko yanaweza kutoa voltage kwenye fuwele. Hata hivyo, uwanja wa piezoelectric ambao mara moja hujenga hupotea polepole kutokana na kuvuja kwa sasa. Uvujaji huu hutokea kwa sababu ya kusogea kwa elektroni kupitia fuwele, kusogea kwa ayoni kupitia hewa, na mkondo wa mkondo unaovuja kupitia voltmeter ambayo imeambatishwa kwenye fuwele.
Kielelezo 02: Kihisi cha Umeme
Athari ya pyroelectric hutokea kutokana na hali ya nishati ya umeme na joto ambayo haitoi thamani ya nishati ya kinetiki. Kwa kulinganisha, athari ya piezoelectric hutokea kutokana na nishati ya kinetic na nishati ya umeme ambayo haitoi joto. Nyenzo za pyroelectric ni ngumu na fuwele. Lakini kunaweza kuwa na nyenzo laini vile vile ambazo hutengenezwa kwa kutumia electrets.
Ferroelectric ni nini?
Ferroelectric inarejelea sifa ya nyenzo fulani iliyo na uchanganyiko wa hiari wa umeme ambao unaweza kutenduliwa kupitia utumiaji wa sehemu za nje za umeme. Kawaida, vifaa vyote vya ferroelectric ni pyroelectric, lakini ina mali ya ziada ya polarization ya asili ya umeme inayoweza kubadilishwa. Neno ferroelectric linatokana na ferromagnetism, ambayo iligunduliwa kabla ya ugunduzi wa ferroelectricity.
Aina hii ya nyenzo ni muhimu katika kutengeneza vidhibiti kwa sababu ya asili yake isiyo ya mstari. Kwa kawaida, capacitors hizi zina jozi ya electrodes ambayo sandwich safu ya nyenzo ferroelectric. Zaidi ya hayo, mgawanyiko wa hiari wa nyenzo za ferroelectric unamaanisha athari ya hysteresis ambapo tunaweza kuitumia katika utendakazi wa kumbukumbu. Kwa kuongeza, capacitors za ferroelectric ni muhimu katika kutengeneza RAM ya ferroelectric.
Kuna tofauti gani kati ya Piezoelectric Pyroelectric na Ferroelectric?
Masharti ya piezoelectric, pyroelectric, na ferroelectric effect yanarejelea sifa za umeme za nyenzo ngumu. Tofauti kuu kati ya piezoelectric pyroelectric na ferroelectric ni kwamba athari ya piezoelectric ni kizazi cha malipo ya uso kwa kukabiliana na matumizi ya mkazo wa nje kwa nyenzo. Wakati huo huo, athari ya pyroelectric ni mabadiliko katika polarization ya hiari ya nyenzo katika kukabiliana na mabadiliko ya joto. Ilhali, athari ya ferroelectric ni badiliko la ubaguzi wa moja kwa moja ambao husababisha mabadiliko katika chaji ya uso.
Infographic ifuatayo inawasilisha tofauti kati ya piezoelectric pyroelectric na ferroelectric katika umbo la jedwali kwa ulinganishi wa ubavu.
Muhtasari – Piezoelectric vs Pyroelectric vs Ferroelectric
Athari ya piezoelectric ni uzalishaji wa chaji ya uso kwa kukabiliana na uwekaji wa mkazo wa nje kwenye nyenzo, ilhali athari ya pyroelectric ni badiliko la mgawanyiko wa moja kwa moja wa nyenzo katika kukabiliana na mabadiliko ya halijoto. Athari ya ferroelectric ni mabadiliko katika malipo ya uso kwa kukabiliana na mabadiliko ya polarization ya hiari. Kwa hivyo, hii ndiyo tofauti kuu kati ya piezoelectric pyroelectric na ferroelectric.
