Sự khác biệt chính giữa hiệu ứng từ và hiệu ứng áp điện là hiệu ứng áp điện có thể gây ra sự chuyển đổi trực tiếp năng lượng điện thành cơ năng, trong khi hiệu ứng áp điện có thể chuyển đổi năng lượng trong từ trường thành cơ năng.
Ma sát từ là một tính chất của vật liệu từ tính có thể làm cho những vật liệu này thay đổi hình dạng hoặc kích thước của chúng trong quá trình từ hóa. Áp điện đề cập đến đặc tính của một số vật liệu rắn có thể tích lũy điện tích khi áp dụng ứng suất cơ học.
Ma sát từ là gì?
Ma sát từ là một tính chất của vật liệu từ tính có thể làm cho những vật liệu này thay đổi hình dạng hoặc kích thước của chúng trong quá trình từ hóa. Thông thường, từ hóa của vật liệu có các biến thể, xảy ra do từ trường tác dụng làm thay đổi biến dạng từ tính cho đến khi đạt đến giá trị bão hòa.
Hình 01: Một bộ chuyển đổi bao gồm các vật liệu từ tính
Hiệu ứng của từ trường gây ra tổn thất năng lượng xảy ra do ma sát nung nóng trong lõi sắt từ nhạy cảm. Hơn nữa, hiệu ứng này là nguyên nhân tạo ra âm thanh vo ve trầm thấp phát ra từ máy biến áp. Điều này là do dòng điện xoay chiều dao động có xu hướng tạo ra từ trường thay đổi.
Thông thường, một vật liệu từ tính có các vùng được gọi là miền, mỗi vùng có độ từ hóa đồng nhất. Nếu chúng ta áp dụng một từ trường, ranh giới giữa các miền có xu hướng dịch chuyển trong khi các miền quay. Hai tác động này có thể gây ra sự thay đổi về kích thước của vật liệu.
Hiệu ứng áp điện là gì?
Áp điện đề cập đến tính chất của một số vật liệu rắn có thể tích tụ điện tích khi áp dụng ứng suất cơ học. Nói cách khác, nó đề cập đến điện năng sinh ra từ áp suất và nhiệt tiềm ẩn. Thuật ngữ này có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, trong đó piezin có nghĩa là bóp hoặc ép và elektron có nghĩa là hổ phách (một nguồn điện sớm). Thuộc tính này được đặt tên là áp điện và các vật liệu thể hiện đặc tính này bao gồm tinh thể, một số đồ gốm và vật chất sinh học như xương, DNA và các protein khác nhau.
Hình 02: Cân bằng áp điện
Thông thường, hiệu ứng áp điện có thể dẫn đến tương tác điện cơ tuyến tính giữa trạng thái cơ và điện trong vật liệu tinh thể không có đối xứng nghịch đảo. Hơn nữa, hiệu ứng này có thể đảo ngược vì các vật liệu có thể thể hiện hiệu ứng áp điện cũng có thể thể hiện ngược lại hiệu ứng (đó là sự tạo ra biến dạng cơ học xuất phát từ trường điện áp dụng).
Bản chất của hiệu ứng áp điện gần giống với bản chất của hiệu ứng lưỡng cực điện trong chất rắn. Chúng ta có thể dễ dàng tính toán mật độ hoặc độ phân cực lưỡng cực bằng cách tính tổng các mômen lưỡng cực trên mỗi thể tích của ô đơn vị tinh thể học. Thông thường, các lưỡng cực lân cận có xu hướng sắp xếp theo các vùng được gọi là miền Weiss. Quá trình căn chỉnh này được đặt tên là phân cực, nơi một điện trường mạnh được áp dụng trên các vật liệu ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, không thể phân cực tất cả các vật liệu áp điện.
Sự khác biệt giữa hiệu ứng từ và hiệu ứng áp điện là gì?
Hiệu ứng từ và hiệu ứng áp điện là những khái niệm hóa học quan trọng. Sự khác biệt cơ bản giữa hiệu ứng từ và hiệu ứng áp điện là hiệu ứng áp điện có thể gây ra sự chuyển đổi trực tiếp năng lượng điện thành cơ năng, trong khi hiệu ứng áp điện có thể chuyển đổi năng lượng trong từ trường thành cơ năng.
Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa hiệu ứng từ và hiệu ứng áp điện ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Ma sát từ và Hiệu ứng áp điện
Ma sát từ là một tính chất của vật liệu từ tính có thể làm cho những vật liệu này thay đổi hình dạng hoặc kích thước của chúng trong quá trình từ hóa. Áp điện đề cập đến đặc tính của một số vật liệu rắn mà những vật liệu này có thể tích tụ điện tích khi áp dụng ứng suất cơ học. Sự khác biệt cơ bản giữa hiệu ứng từ và hiệu ứng áp điện là hiệu ứng áp điện có thể gây ra sự chuyển đổi trực tiếp năng lượng điện thành cơ năng, trong khi hiệu ứng áp điện có thể chuyển đổi năng lượng trong từ trường thành cơ năng.
