Piezoelektrischer Effekt

Kurzbeschreibung

Ein Piezokristall (Bleizirkonat-titanat) aus einem Feuerzeug ist in einer Halterung montiert, beidseitig kontaktiert und kann mittels einer Stellschraube unter Druck gesetzt werden. Die Anordnung wird optisch abgebildet, ebenso wie das Blättchenelektrometer, mit dem die Aufladung der Kristallenden bei Anwendung von Druck nachgewiesen wird. Zieht man die Schraube an, so zeigt das Elektrometer Ladung an. Verbindet man jetzt die Pole und spannt ab, so zeigt das Elektrometer (nach Bennet)erneut Ladung an.

Betriebsanleitungen: Elektrogeräte, Blei

Physikalische Erklärung

Eine große Anzahl an Kristallen ist aus Ionen aufgebaut, deren Kristallmoleküle ein permanentes elektrisches Dipolmoment und der Kristall dadurch eine Polarisation aufweisen. In gewissen Kristallen kann man das Dipolmoment des einzelnen Moleküls durch mechanische Spannungen wie Zug, Druck, Scherung oder Torsion verändern, wodurch sich auch änderungen der induzierten Oberflächenladungen ergeben. Dieser Effekt wird als Piezzoeffekt oder auch piezzoelektrischer Effekt bezeichnet. Das bekannteste Anwendungsgebiet ist vermutlich der piezzoelektrische Effekt in Feuerzeugen und Gasanzündern, der den bekannten Zündfunken erzeugt. In unserem Versuch wird ein, aus einem Feuerzeug ausgebauter, Blei-Zirkonat-Titanat-Kristall verwendet