Ottův slovník naučný/Piezoelektřina

Z Wikizdrojů, volně dostupné knihovny
Jump to navigation Jump to search
Údaje o textu
Titulek: Piezoelektřina
Autor: Vladimír Novák
Zdroj: Ottův slovník naučný. Devatenáctý díl. Praha : J. Otto, 1902. S. 721–722. Dostupné online.
Licence: PD old 70
Heslo ve Wikipedii: Piezoelektrický jev
Č. 3118. Systém elektrických os turmalinu.

Piezoelektřina jest obecný název pro elektrisaci vznikající pouhým mechanickým působením na některé krystally. Různopolárný krystall (hemimorfní) opatříme na plochách kolmých k téže polarní ose krystallu staniolovými polepy. Odvedeme-li jeden po lep k zemi a spojíme-li druhý s citlivým elektrometrem, ukáže tento přístroj odchylku, jakmile krystall na zmíněných plochách ve svěráku (isolovaném) stlačíme. Vybijeme-li elektrometr a uvolníme-li krystall, objeví se na elektrometru úchylka směru opačného. Vyobr. č. 3118. ukazuje systém elektrických os turmalinu. Působí-li na krystall turmalinu mechanický tlak ve směru kterékoliv z těchto os, elektrují se plochy k osám těmto kolmé elektřinou znamení ve vyobr. č. 3118. naznačeného. Jest tedy hlavní osa krystallu (H) osou elektrickou a podobně tři osy o 120° odchylné, ležící v rovině kolmé k hlavní ose (V1, V2, V3). Směr os elektrických souhlasí tedy s polárními osami krystallu. Pokusy bylo zjištěno, že tlakem na plochy kolmé k téže ose elektrické vzniknou rovná množství obou elektřin, podobně též určitá změna tlaku (ať positivní ať negativní) způsobuje týž přírůstek nebo úbytek obou elektřin. Vyvinuté množství elektřiny nezáleží na délce krystallu (resp. tloušťce stlačované destičky), pouze na velikosti plochy tlakové. Podobně jako tlakem, tak i tahem vzniká náboj piezoelektrický. Deska křemene, seříznutá kolmo k ose elektrické, postříbři se na obou rovnoběžných stěnách. Spojíme-li jednu stěnu vodivě se zemí, druhou pak s elektrometrem, ukáže tento úchylku, jakmile působíme na desku tahem ve směru kolmém k rovině dané osou optickou a elektrickou. Potenciál stěny spojené s elektrometrem vzrůstá úměrně s protažením desky. Zajímavo jest, že elektrisace vnější může naopak způsobiti mechanickou deformaci krystallu. J. a P. Curie seřízli dvě destičky z téhož kusu křemene kolmo k ose, tak že delší hrana destiček byla kolmou k rovině vedené osami optickou a elektrickou. Obě desky byly pak sbroušeny spolu až k tloušťce několika setin mm a pak dohromady kanadským balsámem slepeny, ale tak, že elektrické osy v nich byly směru opačného. Vnější stěny proužku takto povstalého byly pak postříbřeny a nabíjeny na různý potenciál. Difference potenciálna ukázala se zkřivením proužku. Pokusem tímto dokazuje se vzájemnost mechanické deformace krystallu a náboje piezoelektrického. Poněvadž změny temperaturní provázeny jsou změnami objemovými, lze z předešlého uzavírati, že také zahřátím krystallův hemimorfních vznikne náboj elektrický. (O pyroelektrických těchto zjevech srv. Pyroelektřina.) Elektrostatické vlastnosti krystallů lze tedy projednávati se společného stanoviska theorie pružnosti. P-nu krystallů pozoroval již r. 1817 Hauy na vápenci; podmínky nábole piezoelektrického dané tvarem krystallu vytkli však teprve r. 1880 J. a P. Curieové, kteří v tomto oboru vykonali práce rozsáhlé. Z dalších pracovníků v oboru p-ny a pyroelektřiny nutno zvláště vytknouti Röntgena, Rieckeho a Czermaka. Voigt vypracoval všeobecnou theorii elektrostatických zjevů u krystallů na základě předpokladu, že elektrická polarisace krystallu záleží pouze na elastických deformacích příslušného místa. Dle W. Thomsona mají molekuly krystallu stálou elektrickou polaritu. Molekulovou tuto theorii p-ny a pyroelektřiny Riecke zdárně rozšířil. – Podrobnosti viz: G. Wiedemann, Die Lehre v. d. Elektricität (II. vyd., 2. sv., pag. 417–443) nebo A. Winkelmann, Handbuch d. Physik (III. sv., 2. oddíl, pag. 535–550). nvk.