Piroelectrice

Piroelectrice (din greaca veche πῦρ  - foc ) - dielectric cristalin care posedă polarizare spontană (spontană), adică polarizare în absența influențelor externe.

Fenomen

De obicei, polarizarea spontană a piroelectricilor este imperceptibilă, deoarece câmpul electric creat de acesta este compensat de câmpul de sarcini electrice libere care „se scurg” pe suprafață din volumul său și din aerul înconjurător. Când temperatura se schimbă, amploarea polarizării spontane se modifică, ceea ce determină apariția unui câmp electric, care poate fi observat până când încărcările libere au timp să-l compenseze. Acest fenomen se numește efect piroelectric sau piroelectricitate.

O modificare a polarizării spontane și apariția unui câmp electric în piroelectrice pot apărea nu numai cu o schimbare a temperaturii, ci și cu deformarea. Astfel, toate piroelectricele sunt piezoelectrice , dar nu toate piezoelectricele au un efect piroelectric.

Reprezentanți tipici ai piroelectricilor

Explicația efectului

Existența polarizării spontane, adică nepotrivirea dintre centrele de greutate a sarcinilor pozitive și negative, se datorează simetriei destul de scăzute a cristalelor .

Feroelectrice

Un grup special de piroelectrici sunt feroelectricii . Dacă un feroelectric este încălzit, atunci la o anumită temperatură polarizarea spontană din el va dispărea și cristalul va trece într-o stare non-piroelectrică (tranziție de fază). În regiunea de temperatură apropiată de temperatura de tranziție de fază, magnitudinea polarizării spontane se modifică brusc cu temperatura, astfel încât efectul piroelectric în această regiune este deosebit de mare.

Spre deosebire de piroelectrice, în feroelectrice direcția de polarizare spontană poate fi inversată prin aplicarea unui câmp electric . În piroelectrice, direcția de polarizare spontană nu se schimbă nici măcar într-un câmp electric extern puternic [1] .

Alte proprietăți

Există un efect opus celui piroelectric: dacă un piroelectric este plasat într-un câmp electric, atunci polarizarea acestuia se modifică, ceea ce este însoțit de încălzirea sau răcirea cristalului. Modificarea temperaturii este direct proporțională cu intensitatea câmpului electric .

Aplicație în inginerie

Piroelectricele sunt folosite în tehnologie ca indicatori și receptori de radiații . Acțiunea lor se bazează pe înregistrarea semnalelor electrice care apar între plăcile de cristal atunci când temperatura acestuia se modifică sub influența radiațiilor externe.

Note

  1. Sivukhin D.V. Curs general de fizică. - M .: Nauka, 1977. - T. III. Electricitate, p. 162

Literatură