تفاوت اصلی بین مغناطیسی انقباض و اثر پیزوالکتریک این است که اثر پیزوالکتریک می تواند باعث تبدیل مستقیم انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی شود، در حالی که اثر پیزوالکتریک می تواند انرژی میدان مغناطیسی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند.
انقباض مغناطیسی خاصیتی از مواد مغناطیسی است که می تواند باعث شود این مواد در طول فرآیند مغناطیسی شکل یا ابعاد خود را تغییر دهند. پیزوالکتریک به خاصیت مواد جامد خاصی اشاره دارد که می توانند بار الکتریکی را در اثر اعمال تنش مکانیکی جمع کنند.
Magnetostriction چیست؟
انقباض مغناطیسی خاصیتی از مواد مغناطیسی است که می تواند باعث شود این مواد در طول فرآیند مغناطیسی شکل یا ابعاد خود را تغییر دهند. به طور معمول، مغناطش کردن یک ماده دارای تغییراتی است که به دلیل میدان مغناطیسی اعمال شده که کرنش مغناطیسی انقباض را تا رسیدن به مقدار اشباع تغییر می دهد، رخ می دهد.
شکل 01: مبدلی متشکل از مواد مغناطیسی
اثر مغناطیسی باعث از دست دادن انرژی می شود که به دلیل گرمایش اصطکاکی در هسته های فرومغناطیسی حساس اتفاق می افتد. علاوه بر این، این اثر مسئول صدای زمزمه با صدای کم است که از ترانسفورماتورها می آید. این به این دلیل است که جریان های AC نوسانی تمایل به تولید یک میدان مغناطیسی متغیر دارند.
معمولاً، یک ماده مغناطیسی دارای مناطقی به نام دامنه است که هر یک دارای یک مغناطش یکنواخت هستند. اگر میدان مغناطیسی اعمال کنیم، در حین چرخش دامنه ها، مرزهای بین دامنه ها تغییر می کند. این دو اثر می توانند باعث تغییر در ابعاد مواد شوند.
اثر پیزوالکتریک چیست؟
پیزوالکتریک به خاصیت مواد جامد خاصی اشاره دارد که می توانند بار الکتریکی را با اعمال تنش مکانیکی جمع کنند. به عبارت دیگر، به برق حاصل از فشار و گرمای نهان اطلاق می شود. این اصطلاح از یونانی سرچشمه گرفته است، جایی که piezin به معنای فشار دادن یا فشار دادن و elektron به معنای کهربا (منبع اولیه بار الکتریکی) است. این خاصیت پیزوالکتریک نامیده می شود و موادی که این خاصیت را نشان می دهند شامل کریستال ها، سرامیک های خاص و مواد بیولوژیکی مانند استخوان ها، DNA و پروتئین های مختلف است.
شکل 02: تعادل پیزوالکتریک
معمولاً، اثر پیزوالکتریک می تواند منجر به برهمکنش الکترومکانیکی خطی بین حالت های مکانیکی و الکتریکی در مواد کریستالی بدون تقارن وارونگی شود. علاوه بر این، این اثر برگشت پذیر است زیرا موادی که می توانند اثر پیزوالکتریک را نشان دهند می توانند عکس اثر را نیز نشان دهند (این تولید یک کرنش مکانیکی است که از یک میدان الکتریکی اعمال شده ناشی می شود).
ماهیت اثر پیزوالکتریک تقریباً شبیه ممان دوقطبی الکتریکی در جامدات است. ما به راحتی می توانیم چگالی دوقطبی یا پلاریزاسیون را با جمع کردن گشتاورهای دوقطبی در هر حجم سلول واحد کریستالوگرافی محاسبه کنیم. معمولاً دوقطبی های همسایه تمایل دارند در مناطقی که به نام دامنه های ویس شناخته می شوند، همسو شوند. این فرآیند هم ترازی قطبی نامیده می شود که در آن یک میدان الکتریکی قوی در دماهای بالا در سراسر مواد اعمال می شود.با این حال، تمام مواد پیزوالکتریک را نمی توان قطبی کرد.
تفاوت بین انقباض مغناطیسی و اثر پیزوالکتریک چیست؟
انقباض مغناطیسی و اثر پیزوالکتریک مفاهیم شیمیایی مهمی هستند. تفاوت اصلی بین مغناطیسی و اثر پیزوالکتریک این است که اثر پیزوالکتریک می تواند باعث تبدیل مستقیم انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی شود، در حالی که اثر پیزوالکتریک می تواند انرژی میدان مغناطیسی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین مغناطیسی و اثر پیزوالکتریک را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - انقباض مغناطیسی در مقابل اثر پیزوالکتریک
انقباض مغناطیسی خاصیتی از مواد مغناطیسی است که می تواند باعث شود این مواد در طول فرآیند مغناطیسی شکل یا ابعاد خود را تغییر دهند. پیزوالکتریک به خاصیت مواد جامد خاصی اشاره دارد که در آن این مواد می توانند بار الکتریکی را در اثر اعمال تنش مکانیکی جمع کنند.تفاوت اصلی بین مغناطیسی و اثر پیزوالکتریک این است که اثر پیزوالکتریک می تواند باعث تبدیل مستقیم انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی شود، در حالی که اثر پیزوالکتریک می تواند انرژی میدان مغناطیسی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند.
