الفرق الرئيسي بين التأثير المغناطيسي والتأثير الكهروضغطي هو أن التأثير الكهرضغطية يمكن أن يتسبب في التحويل المباشر للطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، بينما يمكن للتأثير الكهرضغطية تحويل الطاقة في المجال المغناطيسي إلى طاقة ميكانيكية.
الانقباض المغناطيسي هو خاصية للمواد المغناطيسية التي يمكن أن تتسبب في تغيير هذه المواد لشكلها أو أبعادها أثناء عملية المغنطة. يشير مصطلح الكهروضغطية إلى خاصية بعض المواد الصلبة التي يمكن أن تتراكم الشحنة الكهربائية عند تطبيق الضغط الميكانيكي.
ما هو الانقباض المغناطيسي؟
الانقباض المغناطيسي هو خاصية للمواد المغناطيسية التي يمكن أن تتسبب في تغيير هذه المواد لشكلها أو أبعادها أثناء عملية المغنطة. عادةً ما يكون لمغنطة المادة اختلافات تحدث بسبب المجال المغناطيسي المطبق الذي يغير إجهاد التضيق المغناطيسي حتى يتم الوصول إلى قيمة التشبع.
الشكل 01: محول طاقة مكون من مواد تقبض مغناطيسي
تأثير التضيق المغناطيسي يسبب فقدان الطاقة الذي يحدث بسبب التسخين الاحتكاكي في النوى المغناطيسية الحساسة. علاوة على ذلك ، فإن هذا التأثير مسؤول عن صوت الطنين المنخفض الذي يأتي من المحولات. هذا لأن تيارات التيار المتردد المتذبذبة تميل إلى إنتاج مجال مغناطيسي متغير.
عادة ، تحتوي المادة المغناطيسية على مناطق تسمى المجالات ، ولكل منها مغنطة موحدة. إذا طبقنا مجالًا مغناطيسيًا ، فإن الحدود بين المجالات تميل إلى التحول أثناء تدوير المجالات. يمكن لهذين التأثيرين إحداث تغيير في أبعاد المادة.
ما هو التأثير الكهرضغطية؟
يشير الكهرضغطية إلى خاصية بعض المواد الصلبة التي يمكن أن تتراكم الشحنة الكهربائية عند تطبيق الضغط الميكانيكي. بمعنى آخر ، يشير إلى الكهرباء الناتجة عن الضغط والحرارة الكامنة. نشأ هذا المصطلح من اليونانية ، حيث يعني piezin الضغط أو الضغط ويعني elektron الكهرمان (مصدر مبكر للشحنة الكهربائية). تسمى هذه الخاصية بالكهرباء الانضغاطية ، وتشمل المواد التي تُظهر هذه الخاصية البلورات وبعض السيراميك والمواد البيولوجية مثل العظام والحمض النووي والبروتينات المختلفة.
الشكل 02: ميزان كهرضغطية
بشكل نموذجي ، يمكن أن يؤدي التأثير الكهرضغطية إلى تفاعل كهروميكانيكي خطي بين الحالات الميكانيكية والكهربائية في المواد البلورية التي لا تحتوي على تناظر انعكاس. علاوة على ذلك ، يمكن عكس هذا التأثير حيث يمكن للمواد التي يمكن أن تظهر التأثير الكهرضغطية أن تظهر أيضًا عكس التأثير (إنه توليد إجهاد ميكانيكي يأتي من مجال كهربائي مطبق).
طبيعة التأثير الكهروإجهادي تشبه إلى حد كبير تلك الخاصة بعزم ثنائي القطب الكهربائي في المواد الصلبة. يمكننا بسهولة حساب كثافة ثنائي القطب أو الاستقطاب عن طريق تلخيص لحظات ثنائي القطب لكل حجم لخلية الوحدة البلورية. عادة ، تميل ثنائيات الأقطاب المجاورة إلى الاصطفاف في المناطق المعروفة باسم مجالات Weiss. تسمى عملية المحاذاة هذه poling ، حيث يتم تطبيق مجال كهربائي قوي عبر المواد عند درجات حرارة مرتفعة.ومع ذلك ، لا يمكن استقطاب جميع المواد الكهرضغطية.
ما هو الفرق بين تأثير الانضغاط المغناطيسي وتأثير كهرضغطية؟
التضيق المغناطيسي والتأثير الكهروضغطي هما مفاهيم كيميائية مهمة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين تأثير الانضغاط المغناطيسي والتأثير الكهرضغطية في أن التأثير الكهرضغطية يمكن أن يتسبب في التحويل المباشر للطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، بينما يمكن للتأثير الكهرضغطية تحويل الطاقة في مجال مغناطيسي إلى طاقة ميكانيكية.
يعرض مخطط المعلومات البياني أدناه الاختلافات بين التأثير المغناطيسي والتأثير الكهرضغطية في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - تأثير الانضغاط المغناطيسي مقابل تأثير كهرضغطية
الانقباض المغناطيسي هو خاصية للمواد المغناطيسية التي يمكن أن تتسبب في تغيير هذه المواد لشكلها أو أبعادها أثناء عملية المغنطة. يشير مصطلح الكهرباء الانضغاطية إلى خاصية بعض المواد الصلبة حيث يمكن لهذه المواد أن تتراكم الشحنة الكهربائية عند تطبيق الضغط الميكانيكي.يتمثل الاختلاف الرئيسي بين تأثير الانضغاط المغناطيسي والتأثير الكهرضغطية في أن التأثير الكهرضغطية يمكن أن يتسبب في التحويل المباشر للطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، بينما يمكن للتأثير الكهرضغطية تحويل الطاقة في مجال مغناطيسي إلى طاقة ميكانيكية.
