Artikel ini menjelaskan apa itu efek piezoelektrik dalam fisika. Oleh karena itu, Anda akan menemukan arti dari efek piezoelektrik, apa itu bahan piezoelektrik, dan apa penerapan fenomena fisik ini.
Apa efek piezoelektrik?
Efek piezoelektrik merupakan fenomena fisika yang muncul pada bahan tertentu yang disebut bahan piezoelektrik. Efek piezoelektrik melibatkan pembangkitan muatan listrik dengan memberikan tegangan pada suatu material.
Dengan kata lain, efek piezoelektrik adalah fenomena yang terjadi pada bahan spesifik tertentu ketika terkena tekanan mekanis, bahan tersebut kemudian memperoleh polarisasi listrik dan muncul beda potensial listrik.
Efek piezoelektrik ditemukan pada tahun 1880 oleh saudara Pierre Curie dan Jacques Curie ketika mereka mempelajari kompresi kuarsa, yang merupakan bahan piezoelektrik.
Jadi piezoelektrik adalah sifat fisik yang dimiliki oleh bahan tempat terjadinya efek piezoelektrik, yaitu bahan piezoelektrik.
Singkatnya, bahan piezoelektrik dapat mengubah tekanan mekanis menjadi listrik. Oleh karena itu, piezoelektrik sangat berguna karena mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Di bawah ini kita akan melihat secara detail penerapan bahan piezoelektrik.
Bahan piezoelektrik
Bahan piezoelektrik adalah bahan yang didalamnya terjadi efek piezoelektrik, yaitu bahan piezoelektrik adalah bahan yang mampu mengubah tegangan mekanik menjadi muatan listrik.
Bahan piezoelektrik dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis:
- Bahan piezoelektrik alami : Ini adalah bahan yang secara alami menunjukkan sifat piezoelektrik dan oleh karena itu tidak memerlukan modifikasi apa pun. Diantaranya, kuarsa, garam Rochelle, dan turmalin menonjol.
- Bahan piezoelektrik feroelektrik : adalah bahan yang harus melalui proses polarisasi untuk memperoleh sifat piezoelektrik. Misalnya litium nitrat, berlinit, atau litium tantalat.
Perlu dicatat bahwa dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan bahan piezoelektrik baru yang lebih aman bagi lingkungan telah dipromosikan, karena piezoelektrik adalah sifat fisik yang sangat berguna.
Penerapan efek piezoelektrik
Setelah kita melihat definisi efek piezoelektrik dan bahan piezoelektrik yang paling umum, pada bagian ini kita akan membahas penggunaan fenomena fisik tersebut.
- Pemantik api listrik adalah aplikasi efek piezoelektrik sehari-hari. Perangkat ini memiliki mekanisme dengan kristal piezoelektrik yang mengubah hantaman keras menjadi percikan api.
- Demikian pula, banyak sensor elektronik yang didasarkan pada efek piezoelektrik. Dengan demikian, sensor mengubah suatu getaran menjadi impuls listrik yang dapat mengaktifkan perangkat listrik lainnya.
- Efek piezoelektrik mempunyai banyak penerapan dalam bidang teknik. Misalnya, dalam pembuatan material dengan cetakan injeksi, efek piezoelektrik digunakan, serta di sektor aeronautika dan astronotika.
- Pengoperasian motor piezoelektrik juga didasarkan pada efek piezoelektrik, meskipun dalam hal ini menggunakan efek piezoelektrik terbalik (dijelaskan di bawah). Motor jenis ini menerima impuls listrik dan mengubahnya menjadi gerakan menggunakan piezoelektrik.
- Efek piezoelektrik juga digunakan dalam pengobatan. Lebih khusus lagi, pengoperasian banyak perangkat yang digunakan untuk mendiagnosis masalah kesehatan berkaitan dengan fenomena fisik ini, seperti instrumen yang digunakan untuk melakukan pemindaian ultrasound.
- Mikrofon, speaker, dan headphone adalah perangkat yang umum digunakan yang bekerja melalui efek piezoelektrik, karena mengubah getaran suara menjadi gelombang listrik atau sebaliknya.
Membalikkan efek piezoelektrik
Terakhir, kita akan melihat apa saja efek piezoelektrik terbalik, meskipun Anda pasti sudah bisa menebak maknanya dari namanya. 😉
Dalam fisika, efek piezoelektrik terbalik terdiri dari transformasi tegangan listrik menjadi tegangan mekanis. Dengan kata lain, efek piezoelektrik terbalik adalah fenomena fisik yang berlawanan dengan efek piezoelektrik.
Misalnya, headphone menggunakan efek piezoelektrik terbalik untuk mengubah sinyal listrik menjadi deformasi mekanis yang kemudian diubah menjadi suara.
Artinya efek piezoelektrik bersifat reversibel, sehingga jika tegangan listrik tidak lagi diberikan pada bahan piezoelektrik, maka bahan piezoelektrik akan kembali ke bentuk semula.