Der Hauptunterschied zwischen piezoelektrisch und piezoresistiv besteht darin, dass sich piezoelektrisch auf das Vorhandensein einer elektrischen Polarisation bezieht, die sich aus der Anwendung mechanischer Spannungen ergibt, während sich piezoresistiv auf das Vorhandensein einer Änderung des elektrischen Widerstands eines Halbleiters bei mechanischer Anwendung bezieht Belastung.
Piezoelektrizität ist die elektrische Ladung, die sich in einigen festen Materialien ansammelt, darunter Kristalle, einige Keramikarten und biologische Materialien, zu denen Knochen, DNA und Proteine gehören. Der piezoresistive Effekt ist das Gegenteil dieses Phänomens.
Was ist Piezoelektrik?
Piezoelektrisch bezieht sich auf das Vorhandensein einer elektrischen Polarisation, die sich aus der Anwendung mechanischer Spannungen ergibt. Dieses Phänomen ist als Piezoelektrizität bekannt. Piezoelektrizität ist die elektrische Ladung, die sich in einigen festen Materialien ansammelt, einschließlich Kristallen, einigen Keramikarten und biologischen Materialien, einschließlich Knochen, DNA und Proteinen. Diese Akkumulation elektrischer Ladungen erfolgt als Reaktion auf angelegte mechanische Spannungen. Mit anderen Worten, die Piezoelektrizität ist Elektrizität, die aus Druck und latenter Wärme entsteht.
Abbildung 01: Eine piezoelektrische Waage
Im Allgemeinen kommt der piezoelektrische Effekt von der linearen elektromechanischen Wechselwirkung zwischen mechanischen und elektrischen Phasen in den kristallinen Materialien ohne Inversionssymmetrie. Darüber hinaus kann der piezoelektrische Effekt als reversibler Prozess identifiziert werden. Mit anderen Worten, Materialien, die den piezoelektrischen Effekt zeigen können, können auch die Umkehrung des piezoelektrischen Effekts zeigen. Der umgekehrte Prozess ist die interne Erzeugung einer mechanischen Spannung, die durch das angelegte elektrische Feld entsteht.
Wenn man die Geschichte dieses Effekts betrachtet, wurde er erstmals 1880 von den französischen Physikern Jacques und Pierre Curie entdeckt. Seitdem hat dieser Effekt viele Anwendungen gefunden, einschließlich der Erzeugung und Erkennung von Schall, des Tintenstrahldrucks und der Erzeugung von Hochspannungsstrom, Mikrowaagen usw.
Was ist piezoresistiv?
Piezoresistiv bezieht sich auf das Vorhandensein einer Änderung des elektrischen Widerstands eines Halbleiters bei Anwendung mechanischer Belastung. Dies ist das Gegenteil des piezoelektrischen Effekts. Es kann nur eine Änderung des elektrischen Widerstands (nicht des elektrischen Potentials) bewirken. Der piezoresistive Effekt wurde erstmals 1856 von Lord Kelvin unter Verwendung von Meta-Geräten unter Anwendung einer mechanischen Last entdeckt.
In Leitern und Halbleitern entstehen Änderungen des Atomabstands durch den Dehnungseffekt der Bandlücken, die es den Elektronen erleichtern, sich zum Leitungsband zu bewegen. Diese Bewegung führt zu einer Änderung des spezifischen Widerstands von Materialien.
Piezoresistivität in Metallen tritt normalerweise aufgrund der Änderung der Geometrie auf, die durch das Aufbringen mechanischer Spannungen entsteht. Auch wenn der piezoresistive Effekt bei einigen Materialien gering ist, ist er nicht zu vernachlässigen. Wir können den piezoresistiven Effekt einfach mit der folgenden Gleichung berechnen, die sich aus dem Ohmschen Gesetz ableitet.
In der obigen Gleichung ist R der Widerstand, der spezifische Widerstand, l die Leiterlänge und A die Querschnittsfläche des Stromflusses.
Was ist der Unterschied zwischen piezoelektrisch und piezoresistiv?
Piezoelektrik und piezoresistiv sind gegensätzliche Begriffe. Der Hauptunterschied zwischen piezoelektrisch und piezoresistiv besteht darin, dass sich piezoelektrisch auf das Vorhandensein einer elektrischen Polarisation bezieht, die sich aus der Anwendung mechanischer Spannung ergibt, während sich piezoresistiv auf das Vorhandensein einer Änderung des elektrischen Widerstands eines Halbleiters bei Anwendung mechanischer Spannung bezieht.
Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen piezoelektrisch und piezoresistiv zusammen.
Zusammenfassung – Piezoelektrisch vs. piezoresistiv
Piezoelektrik und piezoresistiv sind gegensätzliche Begriffe. Der Hauptunterschied zwischen piezoelektrisch und piezoresistiv besteht darin, dass piezoelektrisch das Vorhandensein einer elektrischen Polarisation bedeutet, die sich aus der Anwendung mechanischer Spannung ergibt, während piezoresistiv das Vorhandensein einer Änderung des elektrischen Widerstands eines Halbleiters bei Anwendung mechanischer Spannung bedeutet.
