• Author / Uploaded
• Bryan Gregory Ryr

• Categories
• Piezoelectricidad
• Electricidad
• Fuerza
• Electromagnetismo
• Física Aplicada e Interdisciplinaria

Citation preview

Usos de la piezoelectricidad El material piezoeléctrico produce electricidad cuando es sometido a tensión o vibración, son cerámicas cristalinas donde la tensión y deformación paralelas a la dirección de la polarización de un material piezoeléctrico producen la carga eléctrica. Viéndolo desde el punto físico y matemático esta energía es producida de manea uniaxial, lo cual significa en una sola dirección. Uno de los usos de este tipo de cristales sucede en los encendedores eléctricos. En su interior llevan un cristal piezoeléctrico al cual golpea bruscamente el mecanismo de encendido. Este golpe seco provoca una elevada concentración de carga eléctrica, capaz de crear un arco voltaico o chispa, que enciende el mechero. Otra aplicación importante de un cristal piezoeléctrico es su utilización como sensor de vibración. Cada una de las variaciones de presión producidas por la vibración provoca un pulso de corriente proporcional a la fuerza ejercida. Fácilmente se ha convertido una vibración mecánica en una señal eléctrica lista para amplificar. Basta conectar un cable eléctrico a cada una de las caras del cristal y enviar esta señal hacia un amplificador. Por ejemplo, en pastillas piezoeléctricas de guitarra. Una aplicación adicional muy importante de la piezoelectricidad, pero en este caso al revés, sucede en los inyectores de combustible de los motores de combustión interna. Al aplicarse una diferencia de potencial a un material piezoeléctrico se consigue abrir el inyector, lo cual permite al combustible, a muy alta presión, entrar en el cilindro. El uso de inyectores piezoeléctricos posibilita controlar, con enorme precisión, los tiempos de inyección y la cantidad de combustible que se introduce en el motor. Ello redunda en mejoras en consumo, prestaciones y rendimiento de distintos motores. El “Piezoeléctrico” es una nueva energía alternativa la cual se han estado desarrollando y que al parecer tendrá mucho impacto en el futuro. En el mundo existen las energías Alternativas que son: 

Energías Renovables o Sostenibles (Solar Térmica, Solar Fotovoltaica, Termo solar,

Eólica,

Bioenergía).

Geotérmica,

Maremotérmica,

Mareomotriz,

Undimotriz,



Energía Hidroeléctrica.



Energía Nuclear de Fisión.



Energía de Fusión.

Podemos ocupar la energía para poder almacenarla y en caso de un apagón o alguna falla de luz poder ocupar esta energía. En la calle también se puede usar algo similar, que podrían ser los topes para poder mantener la energía de la calle. 

Encendedores Eléctricos

Un ignitor piezoeléctrico utiliza el efecto piezoeléctrico, que consiste en una carga eléctrica que se acumula dentro de algunos materiales como respuesta a una fuerte y repentina presión. Consta de un pequeño martillo con un resorte que, al pulsar un botón, golpea con fuerza un cristal de PZT o un cristal de cuarzo. El cuarzo es piezoeléctrico, es decir, crea un voltaje al ser deformado. La deformación enérgica y repentina produce un voltaje elevado con la descarga eléctrica subsiguiente, entre unos electrodos que enciende el gas. No se requiere ninguna conexión eléctrica externa, aunque a veces se utiliza un cable bien aislado para conducir la descarga eléctrica lejos del cristal que la genera. Los sistemas de ignición piezoeléctrica se pueden disparar con cualquier tipo de palanca, pulsador o incluso un relé automático actuado al abrir una palanca o por control remoto. Lo más común es que la chispa eléctrica se genere girando una palanca o pulsando un botón.



Sensor de Vibración

Este piezoeléctrico es un dispositivo electrónico que genera una tensión cuando se deforma físicamente por una vibración, onda de sonido, o la tensión mecánica. Del mismo modo, cuando se pone una tensión a través de un piezo, vibra y crea un tono. Piezos se pueden utilizar tanto para reproducir tonos y para detectar tonos. El boceto lee la salida piezo con el comando analogRead (), que codifica el rango de tensión de 0 a 5 voltios a un rango numérico de 0 a 1023 en un proceso conocido como analógico a la digital de conversión, o ADC. ¡Si la salida de los sensores es más fuerte que un cierto umbral, la placa se envía la cadena “Knock!" al ordenador a través del puerto serie.



Inyectores de combustible de los motores de combustión interna.

El inyector dispone en su interior de un dispositivo piezoeléctrico, que es el encargado de producir el movimiento mecánico necesario para posibilitar la inyección de combustible. Este mecanismo electromecánico trabaja en forma muy rápida, y al aplicarle corriente al mismo se deforma, contrayéndose primero y luego expandiéndose nuevamente para cerrar el paso de combustible. El elemento piezoeléctrico está formado por unas placas metálicas separadas por un dieléctrico de cuarzo, semejante a la construcción de un condensador de placas planas.

Se pueden ver las placas metálicas en color dorado, y el cuarzo que actúa como aislante en color gris. Al aplicar una tensión de aprox. 70 voltios sobre las placas del dispositivo piezoeléctrico, el mismo se contrae, dado que el cuarzo que esta actuado como dieléctrico tiene esta particular propiedad. La distancia entre las placas disminuye y se abre la válvula que posibilita el drenaje del Diesel hacía el orifico de retorno. Pero al trabajar el dieléctrico contrayéndose genera voltaje, propiedad también del cuarzo presionado entre las placas, con lo que la tensión se eleva a unos 140 voltios, quedando este dispositivo cargado como si fuera un condensador. Luego el PCM realiza una especie de cortocircuito entre los terminales de conexión, posibilitando la descarga de este "condensador" piezoeléctrico y el mecanismo se expande cerrando la válvula. Los materiales piezoeléctricos pueden cambiar de forma cuando la electricidad se aplica, o puede emitir energía eléctrica cuando se someten a la fuerza súbita. Muchos materiales muy comunes presentan una cierta cantidad de piezoelectricidad, incluyendo seda, caña de azúcar, el cuarzo y el hueso seco. Golpear un trozo de seda sobre un yunque con un martillo y se producen en realidad un pequeño pero medible corriente eléctrica. Inyectores piezoeléctricos trabajo sobre el principio opuesto, la electricidad aplicada al cristal o de cerámica en el interior del inyector hace que se expanda un poco. esta expansión se abre la válvula de inyección, lo que le permite pulverización del combustible. Inyectores piezoeléctricos puede abrir y cerrar muy rápidamente y se encuentran entre los más precisos.

}

Bibliografía: Título:

Proyecto

de

Piezoelectrico

Recuperado

de:

https://www.slideshare.net/EduardReyes2/proyecto-completo-piezoelectrico Título: Recuperado de: Título:

Uso

de

Piezoeléctrico

Recuperado

de:

https://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidad#Usos Título:

Ignición

Piezoeléctrica

Recuperado

de:

https://es.wikipedia.org/wiki/Ignici%C3%B3n_piezoel%C3%A9ctrica Título:

Sensor

de

Vibración

Recuperado

de:

https://www.ingenieriaparatodos.com/2016/09/sensor-de-vibracion-elemento-piezo.html