Piëzo-element

30 apr. 2019

Bij een piëzo-element gaat de overdracht van de snaren via druk/trillingen en niet via een ruimer bemeten magnetisch veld zoals bijvoorbeeld bij een elektrische gitaar. Er is geen overspraak te horen van de naastgelegen snaren.

Het piëzo-elektrisch effect is het verschijnsel dat kristallen van bepaalde materialen onder invloed van druk, bijvoorbeeld door buiging, een elektrische spanning produceren en andersom: er zijn materialen die vervormen als er een elektrische spanning op wordt aangelegd. Het woorddeel piëzo- is afgeleid van het Oudgriekse woord πιέζειν (piezein), dat drukken betekent.

In een piëzo-elektrisch kristal zijn de positieve en negatieve elektrische ladingen gescheiden. Door een vervorming van het kristal wordt de symmetrie van de eenheidscel verbroken, en door de asymmetrie wordt een elektrische spanning gegenereerd. Afhankelijk van de toegevoerde mechanische energie kan de spanning die hierbij wordt opgewekt variëren van millivolts, door geluidstrillingen bij microfoons en pick-upelementen, tot vele duizenden volts bij gasaanstekers. In het laatste geval wordt een soort hamertje onder veerspanning op het kristal geslagen.

Ook het omgekeerde effect kan worden waargenomen: wanneer een elektrische spanning in de juiste richting op een piëzo-elektrisch kristal wordt aangelegd, worden de ladingen in de eenheidscel verschillend beïnvloed, waardoor een vervorming wordt geïnduceerd. Ook dit effect kan heel sterk zijn: de ontwikkelde kracht is enorm, maar de uiteindelijke verplaatsing is normaal slechts enkele nanometers.