Ključna razlika između piezoelektričnog i piezorezistivnog je u tome što se piezoelektrični odnosi na prisutnost električne polarizacije koja je rezultat primjene mehaničkog naprezanja, dok se piezorezistivni odnosi na prisutnost promjene u električnom otporu poluvodiča prilikom primjene mehaničkog procijediti.
Pijezoelektricitet je električni naboj koji se nakuplja u nekim krutim materijalima, uključujući kristale, neke vrste keramike i biološke materijale, što uključuje kosti, DNK i proteine. Piezootporni učinak je suprotan ovom fenomenu.
Što je piezoelektrični?
Pijezoelektrični odnosi se na prisutnost električne polarizacije koja je posljedica primjene mehaničkog naprezanja. Ovaj fenomen je poznat kao piezoelektricitet. Piezoelektricitet je električni naboj koji se nakuplja u nekim čvrstim materijalima uključujući kristale, neke vrste keramike i biološke materijale koji uključuju kosti, DNK i proteine. Ovo nakupljanje električnih naboja događa se kao odgovor na primijenjeni mehanički stres. Drugim riječima, piezoelektricitet je elektricitet koji dolazi od tlaka i latentne topline.
Slika 01: Piezoelektrična vaga
Općenito, piezoelektrični učinak dolazi od linearne elektromehaničke interakcije između mehaničkih i električnih faza u kristalnim materijalima koji nemaju inverzijsku simetriju. Štoviše, piezoelektrični učinak može se identificirati kao reverzibilan proces. Drugim riječima, materijali koji mogu pokazati piezoelektrični učinak također mogu pokazati i obrnuto od piezoelektričnog učinka. Obrnuti proces je unutarnje stvaranje mehaničkog naprezanja koje dolazi od primijenjenog električnog polja.
Kada se uzme u obzir povijest ovog efekta, prvi su ga otkrili francuski fizičari Jacques i Pierre Curie 1880. Od tada je ovaj efekt imao mnoge primjene, uključujući proizvodnju i detekciju zvuka, inkjet ispis, generiranje električne energije visokog napona, mikrovaga, itd.
Što je piezorezistivan?
Pijezorezistivan se odnosi na prisutnost promjene u električnom otporu poluvodiča pri primjeni mehaničkog naprezanja. Ovo je suprotno od piezoelektričnog efekta. Može izazvati promjenu samo u električnom otporu (ne u električnom potencijalu). Piezootporni učinak prvi je otkrio Lord Kelvin 1856. godine koristeći meta uređaje pod mehaničkim opterećenjem.
U vodičima i poluvodičima, promjene u međuatomskim razmacima dolaze od efekta naprezanja međupojasnih razmaka, što olakšava prelazak elektrona u vodljivi pojas. Ovo kretanje rezultira promjenom otpornosti materijala.
Uobičajeno, piezootpornost u metalima javlja se zbog promjene geometrije, koja dolazi od primjene mehaničkog naprezanja. Čak i ako je piezootporni učinak u nekim materijalima malen, nije zanemariv. Možemo jednostavno izračunati piezorrezistivni učinak pomoću sljedeće jednadžbe, koja je izvedena iz Ohmovog zakona.
U gornjoj jednadžbi, R je otpor, je otpornost, l je duljina vodiča, a A je površina poprečnog presjeka struje.
Koja je razlika između piezoelektričnog i piezorezistivnog?
Pijezoelektrični i piezorotporni pojmovi su suprotni jedan drugome. Ključna razlika između piezoelektričnog i piezorezistivnog je u tome što se piezoelektrični odnosi na prisutnost električne polarizacije koja je posljedica primjene mehaničkog naprezanja, dok se piezorezistivni odnosi na prisutnost promjene u električnom otporu poluvodiča prilikom primjene mehaničkog naprezanja.
Sljedeća tablica sažima razliku između piezoelektričnih i piezorezistivnih.
Sažetak – piezoelektrični protiv piezorezistivnih
Pijezoelektrični i piezorotporni pojmovi su suprotni jedan drugome. Ključna razlika između piezoelektričnog i piezorezistivnog je u tome što piezoelektrični znači prisutnost električne polarizacije koja je posljedica primjene mehaničkog naprezanja, dok piezorezistivan znači prisutnost promjene u električnom otporu poluvodiča prilikom primjene mehaničkog naprezanja.
