Der piezoelektrische Der piezoelektrische EffektEffekt
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InhaltInhalt
EinführungEinführung TheorieTheorie AnwendungAnwendung BeispieleBeispiele
BergkristallBergkristallelektrische Feuerzeugelektrische FeuerzeugTongeberTongeber
ZusammenfassungZusammenfassung
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EinführungEinführung
piezein = drückenpiezein = drücken 1880 von Pierre und Jacques Curie 1880 von Pierre und Jacques Curie
entdecktentdeckt Verbindung zwischen Mechanik und Verbindung zwischen Mechanik und
ElektrostatikElektrostatik
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Der BergkristallDer Bergkristall Ergebnis:Ergebnis:
Wie groß ist die Spannung am Bergkristall?Wie groß ist die Spannung am Bergkristall?
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EinführungEinführung
Nur möglich bei nichtleitenden Nur möglich bei nichtleitenden MaterialienMaterialien
Bei natürlichen Stoffen besonders Bei natürlichen Stoffen besonders groß:Beispiele: Quarz, Bariumtitanat, groß:Beispiele: Quarz, Bariumtitanat, Lithiumniobat, Rohrzucker,…Lithiumniobat, Rohrzucker,…
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TheorieTheorie
Prinzip:Prinzip:Durch mechanischen Druck werden Durch mechanischen Druck werden
die positiven und negativen die positiven und negativen Ladungsschwerpunkte im Gitter so Ladungsschwerpunkte im Gitter so verschoben. Man kann also sagen, verschoben. Man kann also sagen, dass das Material polarisiert wird.dass das Material polarisiert wird.
Umgekehrt, wird ein elektrisches Feld Umgekehrt, wird ein elektrisches Feld an den Kristall angelegt, so ändert an den Kristall angelegt, so ändert sich seine Dimensionensich seine Dimensionen
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Noch mal: Der BergkristallNoch mal: Der Bergkristall Ergebnis:Ergebnis:
Wie groß ist die Spannung am Bergkristall?Wie groß ist die Spannung am Bergkristall?
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AnwendungAnwendung
Piezoelektrische EffektPiezoelektrische EffektFeuerzeugFeuerzeugTastaturTastaturGlasbruchsensorGlasbruchsensorBeschleunigungsmessungBeschleunigungsmessung
Umgekehrter EffektUmgekehrter EffektSignalgeber/ TongeberSignalgeber/ TongeberLautsprecherLautsprecher
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Der TongeberDer Tongeber
Anwendung: Anwendung: Rauchmelder, Rauchmelder, Armbanduhr, Armbanduhr, Handylautsprecher, Handylautsprecher, alles, was summen alles, was summen kannkann
www.conrad.dewww.conrad.de
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Der Tongeber Der Tongeber
Funktionsweise:Funktionsweise:Auf Piezokristall liegt eine MembranAuf Piezokristall liegt eine MembranDurch das Anlegen einer Durch das Anlegen einer
Wechselspannung wird der Kristall in Wechselspannung wird der Kristall in eine Schwingung versetzteine Schwingung versetzt
Die Schwingung wird auf die Die Schwingung wird auf die Membran übertragenMembran übertragen
Dadurch entsteht ein Ton Dadurch entsteht ein Ton
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Das elektrische FeuerzeugDas elektrische Feuerzeug
Ergebnis:Ergebnis:
Wie groß ist die Spannung am Feuerzeug?Wie groß ist die Spannung am Feuerzeug?
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Zusammenfassung
Der piezoelektrische Effekt ist ein einfacher Effekt, bei dem aus einem mechanischen Druck eine elektrische Spannung entsteht.
Bei einem einfachen Feuerzeug können so Spannungen bis zu 400V entstehen.
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QuellenQuellen
Physik für Studenten der Natur- und Physik für Studenten der Natur- und Ingenieurwissenschaft; Heribert Stroppe; 2005 Carl Ingenieurwissenschaft; Heribert Stroppe; 2005 Carl Hansen VerlagHansen Verlag
Grimsehl; Lehrbuch der Physik Bd.3; 1954 Teubner Grimsehl; Lehrbuch der Physik Bd.3; 1954 Teubner Verlagsgesellschaft LeipzigVerlagsgesellschaft Leipzig
www.conrad.de http://www.wundersamessammelsurium.info/elektrisch
es/piezoelektrizitaet/index.html http://www.piezo.de/pdf/PIC_Piezoelektrische_Material
ien_c.pdf http://www.chemiephysikskripte.de/quarz/quarz.htm www.wikipedia.de