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L'effet piézoélectrique
Certains cristaux tels que le quartz sont piézoélectriques. Cela signifie que lorsqu'ils sont comprimés ou frappés, ils génèrent une charge électrique. Cela fonctionne également dans l'autre sens: si vous faites passer un courant électrique dans un cristal piézoélectrique, le cristal change légèrement de forme. Cette propriété rend les cristaux piézoélectriques utiles dans de nombreuses applications.
Horloges à quartz
Une des utilisations les plus importantes de la piézoélectricité est dans les horloges à quartz et les minuteries. Un cristal de quartz va vibrer à un certain taux, en fonction de sa taille. Lorsque le cristal vibre dans les deux sens, il génère des impulsions électriques. Une horloge à quartz utilise un petit cristal taillé à une taille précise pour respecter l'heure. Un circuit appelé oscillateur maintient le cristal de quartz en vibration en ajoutant de l'électricité à ses impulsions. L’horloge compte le nombre d’impulsions produites par le cristal de quartz et l’utilise comme base pour mesurer les secondes, les minutes et les heures.
Utilisations acoustiques
Les dispositifs piézoélectriques peuvent être utilisés à la fois pour capturer le son et pour le produire. Les micros piézoélectriques sont couramment utilisés pour les guitares folk et autres instruments acoustiques. Un capteur piézo est une bande de matériau piézoélectrique connectée à deux fils. Le micro est attaché à l'instrument. Lorsque l'instrument est joué, le son le fait vibrer. Ces vibrations créent un courant électrique dans le capteur piézo, qui peut être enregistré ou amplifié sous forme de son.
Un haut-parleur piézo fonctionne dans le sens opposé. L'électricité pénètre dans une feuille de matériau piézoélectrique, ce qui la fait se plier dans les deux sens. Cela crée des ondes de pression dans l'air, que nous entendons comme un son.
Briquets piézo
Une des applications les plus visibles de la piézoélectricité est le briquet piézo. À peu près tout briquet avec un bouton poussoir est alimenté par la piézoélectricité. Lorsque vous appuyez sur le bouton, un petit marteau à ressort ressort de la surface du cristal piézo. Lorsque le marteau atteint le sommet, il se détache et frappe le cristal lorsque le gaz est activé. L'impact crée une tension importante à travers le cristal, qui passe dans deux fils. Cette tension est suffisamment élevée pour provoquer une étincelle entre les fils, ce qui enflamme le gaz. Les allumeurs piézo-électriques sont également utilisés sur la plupart des fours et poêles à gaz.