Quarzo: disposizione/funzione/funzionamento

P54.30-0519-01

Effetto piezoelettrico:

Una lastra scura di quarzo (c) è rivestita sui due lati opposti con un materiale conducibile (a), (b) (vedi la figura). Se ora si esercita una forza di trazione o di pressione sulla disposizione, tra i punti (d) e (e) si crea una tensione elettrica "U". La polarità della tensione creata dipende dalla direzione della forza (spinta/trazione).

Effetto piezoelettrico inverso:

Se invece venisse ai punti (d) e (e) una tensione, la piastra di quarzo si allunga o si accorcia.

Funzione:

Con l'aiuto di un effetto piezoelettrico si possono commutare delle vibrazioni meccaniche in vibrazioni elettriche. Ad es. per microfono, sensore di battito in testa, sensore di pressione.

Con l'aiuto di un effetto piezoelettrico inverso si possono commutare delle vibrazioni elettriche in vibrazioni o movimenti meccanici: altoparlante piezoelettrico, attuatore.

Se vengono combinati entrambi gli effetti in quarzo piezoelettrico: se si applica sui punti (d) e (e) una tensione alternata, la cui frequenza corrisponde più o meno alle frequenze meccaniche di risonanza (vibrazioni base o superiori) della piastra di quarzo, il quarzo viene eccitato dalle vibrazioni di risonanza, che stabilizzano la frequenza delle vibrazioni elettriche. I quarzi piezoelettrici vengono pertanto impiegati spesso nei casi in cui è richiesta un'elevata stabilità di frequenza (ad es. negli alternatori ad impulsi (oscillatori) per gli orologii elettronici e i microprocessori).