Piezoelektrik kristaller, belirli kristal yapılarına sahip olan maddelerdir. Bu kristallerin yapıları, simetrik olmayan bir düzenlemeye sahip olduğu için piezoelektrik özelliğe sahip olurlar.
Piezoelektrik kristallerin yapısı, pozitif ve negatif yüklü iyonlardan oluşan bir kristal yapısına dayanır. Pozitif ve negatif yüklü iyonlar, kristalin birbiriyle bağlantılı atomlarının dengeli bir şekilde dağılmasını sağlayarak, kristali elektriksel olarak nötr yapar. Ancak, kristaldeki atomların böyle bir düzenlemesi, tamamen simetrik değildir.
Mekanik bir stres uygulandığında, bu stres kristal yapısındaki simetrik olmayan düzenlemeyi bozar. Bu, pozitif ve negatif yüklü iyonların yerlerini değiştirir ve elektriksel kutuplaşma meydana gelir. Elektriksel kutuplaşma, kristal içinde elektrik alanın oluşmasına neden olur.
Bu elektrik alanı, elektronların yüksek potansiyel bölgeden düşük potansiyel bölgeye hareket etmeye zorlanmasıyla elektrik akımı üretir. Yani, mekanik stres uygulandığında, piezoelektrik kristal üzerinde bir elektrik potansiyeli oluşur ve bu da elektrik üretimini sağlar.
Piezoelektrik etkisi, kristal yapısında atomların simetrik olmayan düzenlemesi sayesinde çalışır. Atomların düzenlemesinde meydana gelen değişiklik, elektriksel kutuplaşmayı tetikler ve potansiyel farkı oluşturarak elektrik üretir.
TERİMLER:
- Piezoelektrik: Belirli kristal yapılarına sahip olan maddelerin mekanik stres uygulandığında elektrik üretebilme özelliği.
- Elektriksel kutuplaşma: Atom veya moleküllerin, oluşturdukları dipol momentleriyle elektriksel açıdan bir yöne hizalanması durumu.