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L'effetto piezoelettrico
Alcuni cristalli come il quarzo sono piezoelettrici. Ciò significa che quando vengono compressi o colpiti, generano una carica elettrica. Funziona anche nell'altro modo: se si esegue una corrente elettrica attraverso un cristallo piezoelettrico, il cristallo cambia leggermente forma. Questa proprietà rende i cristalli piezoelettrici utili in molte applicazioni.
Orologi al quarzo
Uno degli usi più importanti della piezoelettricità è negli orologi e nei timer al quarzo. Un cristallo di quarzo vibrerà a un certo ritmo, a seconda delle sue dimensioni. Mentre il cristallo vibra avanti e indietro, genera impulsi elettrici. Un orologio al quarzo utilizza un piccolo taglio di cristallo di dimensioni precise per mantenere il tempo. Un circuito chiamato oscillatore fa vibrare il cristallo di quarzo aggiungendo elettricità ai suoi impulsi. L'orologio conta il numero di impulsi generati dal cristallo di quarzo e lo utilizza come base per misurare secondi, minuti e ore.
Usi acustici
I dispositivi piezoelettrici possono essere utilizzati sia per catturare il suono che per produrlo. I pickup piezoelettrici sono comunemente usati per chitarre folk e altri strumenti acustici. Un pickup piezoelettrico è una striscia di materiale piezoelettrico collegata a due fili. Il pickup è attaccato allo strumento. Quando lo strumento viene suonato, il suono lo fa vibrare. Queste vibrazioni creano una corrente elettrica nel pickup piezoelettrico, che può essere registrata o amplificata come suono.
Un altoparlante piezoelettrico funziona in modo opposto. L'elettricità scorre in un foglio di materiale piezoelettrico, facendolo piegare avanti e indietro. Questo crea onde di pressione nell'aria, che sentiamo come suoni.
Accendini Piezo
Una delle applicazioni più visibili della piezoelettricità è l'accendino piezoelettrico. Praticamente qualsiasi accendino con un pulsante è alimentato da piezoelettricità. Quando si preme il pulsante, fa sollevare un piccolo martello a molla dalla superficie del cristallo piezoelettrico. Quando il martello raggiunge la cima, rilascia e colpisce il cristallo quando il gas viene acceso. L'impatto crea una grande tensione attraverso il cristallo, che scorre in due fili. Questa tensione è abbastanza alta da provocare una scintilla tra i fili, che accende il gas. Adesso anche gli accenditori piezoelettrici sono utilizzati sulla maggior parte dei forni e stufe a gas.