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圧電効果
水晶などの特定の結晶は圧電性です。つまり、それらが圧縮または打撃されると、電荷が発生します。それは他の方法でも機能します。圧電結晶に電流を流すと、結晶の形状がわずかに変化します。この特性により、圧電結晶は多くのアプリケーションで役立ちます。
クォーツ時計
圧電性の最も重要な用途の1つは、クォーツ時計とタイマーです。水晶の結晶は、そのサイズに応じて特定の速度で振動します。水晶が前後に振動すると、電気パルスが生成されます。クォーツ時計は、時間を維持するために正確なサイズに小さなクリスタルカットを使用します。発振器と呼ばれる回路は、パルスに電気を加えることで水晶振動子を振動させ続けます。クロックは、水晶が作るパルスの数をカウントし、それを秒、分、時間を測定するための基礎として使用します。
音響用途
圧電デバイスは、音の取り込みと生成の両方に使用できます。圧電ピックアップは、一般的にフォークギターやその他のアコースティック楽器に使用されます。圧電ピックアップは、2本のワイヤに接続された圧電材料のストリップです。ピックアップは楽器に取り付けられています。楽器を演奏すると、音によって振動します。これらの振動はピエゾピックアップに電流を生成し、音として記録または増幅できます。
ピエゾスピーカーは逆の方法で動作します。電気は圧電材料のシートに流れ込み、前後に曲がります。これにより空気中に圧力波が発生し、音として聞こえます。
ピエゾライター
圧電性の最も目に見える用途の1つは、ピエゾライターです。プッシュボタンを備えたライターのほとんどは、圧電によって駆動されます。ボタンを押すと、小さなバネ式のハンマーがピエゾクリスタルの表面から浮き上がります。ハンマーが上部に到達すると、ガスがオンになると、ハンマーが解放されて結晶に衝突します。この衝撃により水晶に大きな電圧が発生し、2本のワイヤに流れます。この電圧は、ワイヤ間にスパークを発生させるのに十分な高さであり、ガスに点火します。ピエゾイグナイターは現在、ほとんどのガス炉とストーブでも使用されています。