¿Cómo funcionan los cristales piezoeléctricos?

Escrito por isaiah david | Traducido por juan manuel rodriguez
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¿Cómo funcionan los cristales piezoeléctricos?
El cuarzo es un cristal piezoeléctrico. (cuarzo 4 image by Rainer Walter Schmie from Fotolia.com)

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El efecto piezoeléctrico

Ciertos cristales como el cuarzo son piezoeléctricos. Esto significa que cuando se comprimen o golpean, generan una carga eléctrica. También funcionan a la inversa, es decir: si se aplica una corriente eléctrica a través de un cristal piezoeléctrico, la forma cristalina cambiará ligeramente. Esta propiedad hace que los cristales piezoeléctricos sean útiles en muchas aplicaciones.

Relojes de cuarzo

Uno de los usos más importantes de la piezoelectricidad se encuentra en los relojes de cuarzo y temporizadores. Un cristal de cuarzo vibrará a una cierta velocidad, dependiendo de su tamaño. A medida que el cristal vibra hacia atrás y adelante, genera impulsos eléctricos. Un reloj de cuarzo utiliza un corte pequeño de cristal a un tamaño preciso para mantenerse en el tiempo. Un circuito, llamado oscilador de cristal de cuarzo, mantiene la vibración agregando electricidad a sus impulsos. El reloj cuenta el número de pulsos que el cristal de cuarzo crea y utiliza como base para la medición de segundos, minutos y horas.

Usos acústicos

Los dispositivos piezoeléctricos se pueden utilizar tanto para capturar el sonido como para producirlo. Las pastillas piezoeléctricas se utilizan habitualmente para guitarras folk y otros instrumentos acústicos. Una pastilla piezoeléctrica es una tira de material piezoeléctrico conectado a dos cables adjuntada al instrumento. Cuando se toca el instrumento, el sonido lo hace vibrar. Estas vibraciones crean una corriente eléctrica en la pastilla piezoeléctrica, que puede ser grabada o amplificada como sonido.

Un piezoaltavoz funciona de manera opuesta. La electricidad fluye en una lámina del material piezoeléctrico, por lo que se dobla hacia atrás y adelante. Esto crea ondas de presión en el aire, que oímos como sonido.

Encendedores piezoeléctricos

Una de las aplicaciones más visibles de la piezoelectricidad es el encendedor piezoeléctrico. Casi cualquier encendedor con un botón pulsador es accionado por la piezoelectricidad. Cuando presionas el botón, este crea un pequeño martillo alimentado por un resorte que aumenta la superficie del cristal piezoeléctrico. Cuando el martillo alcanza la parte superior, se libera y golpea el cristal debido a que el gas está encendido. El impacto crea una gran tensión a través del cristal, que fluye en dos cables. Este voltaje es suficientemente alto para hacer una chispa entre los cables, que enciende el gas. Los encendedores piezoeléctricos también se utilizan en la mayoría de los hornos y estufas de gas en la actualidad.

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