ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสนามแม่เหล็กและเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกคือเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกสามารถทำให้เกิดการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลโดยตรง ในขณะที่เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกสามารถแปลงพลังงานในสนามแม่เหล็กเป็นพลังงานกลได้
Magnetostriction เป็นคุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กที่อาจทำให้วัสดุเหล่านี้เปลี่ยนรูปร่างหรือมิติในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นแม่เหล็ก Piezoelectric หมายถึงคุณสมบัติของวัสดุแข็งบางชนิดที่สามารถสะสมประจุไฟฟ้าได้เมื่อเกิดความเครียดทางกล
Magnetostriction คืออะไร
Magnetostriction เป็นคุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กที่อาจทำให้วัสดุเหล่านี้เปลี่ยนรูปร่างหรือมิติในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นแม่เหล็ก โดยปกติ การทำให้เป็นแม่เหล็กของวัสดุจะมีความแตกต่างกัน ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากสนามแม่เหล็กที่ใช้ซึ่งจะเปลี่ยนความเครียดของสนามแม่เหล็กจนกว่าจะถึงค่าความอิ่มตัว
รูปที่ 01: ทรานสดิวเซอร์ที่ประกอบด้วยวัสดุแม่เหล็ก
ผลกระทบของสนามแม่เหล็กทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานที่เกิดขึ้นเนื่องจากการให้ความร้อนแบบเสียดทานในแกนเฟอร์โรแมกเนติกที่อ่อนไหว ยิ่งไปกว่านั้น เอฟเฟกต์นี้ยังรับผิดชอบต่อเสียงฮัมที่มีระดับเสียงต่ำซึ่งมาจากหม้อแปลงไฟฟ้า เนื่องจากกระแสไฟ AC ที่แกว่งไปมามักจะสร้างสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง
โดยทั่วไป วัสดุแม่เหล็กจะมีพื้นที่ที่เรียกว่าโดเมน ซึ่งแต่ละส่วนจะมีแม่เหล็กเหมือนกัน หากเราใช้สนามแม่เหล็ก ขอบเขตระหว่างโดเมนมักจะเปลี่ยนในขณะที่โดเมนหมุน เอฟเฟกต์ทั้งสองนี้สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดของวัสดุ
Piezoelectric Effect คืออะไร
Piezoelectric หมายถึงคุณสมบัติของวัสดุแข็งบางชนิดที่สามารถสะสมประจุไฟฟ้าได้เมื่อเกิดความเครียดทางกล กล่าวอีกนัยหนึ่งหมายถึงไฟฟ้าที่เกิดจากแรงดันและความร้อนแฝง คำนี้มีต้นกำเนิดมาจากภาษากรีก โดยที่ piezin หมายถึงการบีบหรือกด และ elektron หมายถึงสีเหลืองอำพัน (แหล่งกำเนิดประจุไฟฟ้าในยุคแรก) คุณสมบัตินี้มีชื่อว่า piezoelectricity และวัสดุที่แสดงคุณสมบัตินี้ ได้แก่ คริสตัล เซรามิกบางชนิด และสสารทางชีวภาพ เช่น กระดูก ดีเอ็นเอ และโปรตีนต่างๆ
รูปที่ 02: ยอดคงเหลือแบบเพียโซอิเล็กทริก
โดยปกติ เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกสามารถนำไปสู่ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเชิงเส้นระหว่างสถานะทางกลและทางไฟฟ้าในวัสดุผลึกที่ไม่มีความสมมาตรผกผัน นอกจากนี้ เอฟเฟกต์นี้สามารถย้อนกลับได้ เนื่องจากวัสดุที่สามารถแสดงเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกยังสามารถแสดงผลย้อนกลับได้ (เป็นการสร้างความเครียดทางกลที่มาจากสนามไฟฟ้าที่ใช้)
ธรรมชาติของเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกนั้นใกล้เคียงกับโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าในของแข็ง เราสามารถคำนวณความหนาแน่นของไดโพลหรือโพลาไรซ์ได้อย่างง่ายดายโดยสรุปโมเมนต์ไดโพลต่อปริมาตรของเซลล์หน่วยผลึก โดยปกติ ไดโพลที่อยู่ใกล้เคียงมักจะเรียงตัวกันในบริเวณที่เรียกว่าโดเมนไวส์ กระบวนการจัดตำแหน่งนี้มีชื่อว่า poling ซึ่งสนามไฟฟ้าแรงสูงถูกนำไปใช้กับวัสดุที่อุณหภูมิสูงอย่างไรก็ตาม วัสดุเพียโซอิเล็กทริกทั้งหมดไม่สามารถโพลได้
ความแตกต่างระหว่าง Magnetostriction และ Piezoelectric Effect คืออะไร
สนามแม่เหล็กและเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกเป็นแนวคิดทางเคมีที่สำคัญ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแมกนีโตสตริกชันและเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกคือเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกสามารถทำให้เกิดการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลโดยตรง ในขณะที่เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกสามารถแปลงพลังงานในสนามแม่เหล็กเป็นพลังงานกลได้
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างเอฟเฟกต์แม่เหล็กและเพียโซอิเล็กทริกในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – Magnetostriction กับ Piezoelectric Effect
Magnetostriction เป็นคุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กที่อาจทำให้วัสดุเหล่านี้เปลี่ยนรูปร่างหรือมิติในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นแม่เหล็ก Piezoelectric หมายถึงคุณสมบัติของวัสดุที่เป็นของแข็งบางชนิด ซึ่งวัสดุเหล่านี้สามารถสะสมประจุไฟฟ้าได้เมื่อเกิดความเครียดทางกลความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสนามแม่เหล็กและเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกคือเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกสามารถทำให้เกิดการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลโดยตรง ในขณะที่เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกสามารถแปลงพลังงานในสนามแม่เหล็กเป็นพลังงานกลได้
