Zjawisko piezoelektryczne

Zjawisko piezoelektryczne lub efekt piezoelektryczny – zjawisko fizyczne polegające na mechanicznej deformacji kryształu pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego (zjawisko piezoelektryczne odwrotne), a także: na powstawaniu na przeciwległych ścianach kryształów ładunków elektrycznych przeciwnego znaku w wyniku deformacji kryształu (zjawisko piezoelektryczne proste). Piezoelektryczność występuje w tych kryształach, których komórki elementarne nie mają środka symetrii, np. w kryształach kwarcu. Materiały takie nazywane są piezoelektrykami.

Zjawisko piezoelektryczności zostało odkryte w 1880 r. przez francuskich fizyków noblistę Piotra i jego brata Jacques'a Curie.

Zjawisko piezoelektryczności zostało odkryte w 1880 roku przez Pierre'a i Jacques'a Curie. Zauważyli oni, że kwarc zmienia swoje wymiary pod wpływem działania pola elektrycznego  na odwrót, generuje ładunek elektryczny na skutek deformacji mechanicznej. Po raz pierwszy zjawisko to zostało wykorzystane praktycznie w 1920 roku przez Langevina, który wykonał kwarcowy nadajnik i odbiornik dźwięków podwodnych - pierwszy sonar.  Pierwsze piezoelektryczne materiały opracowano w latach czterdziestych XX wieku (tytanian baru) i pięćdziesiątych (cyrkonian-tytanian ołowiu - PZT). Rok 1965 to początek produkcji pierwszych urządzeń wykorzystujących właściwości ceramiki piezoelektrycznej.

Materiały piezoelektryczne przetwarzają energię elektryczną w mechaniczną i odwrotnie. Odkształcenia sprężyste piezoelektryka wywołuje w nim powstanie wewnętrznego pola elektrycznego (efekt piezoelektryczny prosty) lub umieszczenie materiału w polu elektrycznym prowadzi do zmiany jego wymiarów (efekt piezoelektryczny odwrotny). Zjawisko piezoelektryczne posiada inny mechanizm niż zjawisko elektrostrykcji, które charakteryzują znacznie mniejsze odkształcenia i występuje ono we wszystkich materiałach.

zjawisko piezoelektryczne: wytwarzanie potencjału elektrycznego przy mechanicznym oddziaływaniu na kryształ

odwrotne zjawisko piezoelektryczne: bezpośrednie przekształcenie potencjału elektrycznego w drgania mechaniczne