Что такое пьезоэлектричество?
Пьезоэлектрическое свойство позволяет преобразовывать механическую энергию в электричество или наоборот, электрическую энергию в механическую. Он образуется из пьезоэлектрических полимеров или керамики в результате возникновения зарядов +q и –q по обе стороны кристаллической структуры материала при нагрузке (сжатии или растяжении), приложенной в одном направлении.
Области использования пьезоэлектриков
В качестве генераторов энергии используются пьезоэлектрические материалы. Пьезоэлектрический материал можно использовать в MP3-плеерах, телефонах и т. д. может производить достаточно энергии. Подошва обуви может быть изготовлена из пьезоэлектрических материалов. Производство электроэнергии может быть достигнуто с каждым сделанным шагом. Его можно хранить в батареях или использовать непосредственно в личных электронных устройствах.
Пьезоэффект также используется в микрофонах. Пьезоэлектрический материал генерирует сигналы под давлением звуковых волн, создаваемых звуком, и эти сигналы усиливаются и достигают динамика.
Энергия уличных фонарей и магазинов может производиться за счет давления, оказываемого людьми при ступании на землю на улицах с постоянным движением людей, то есть с плотным скоплением людей.
Что такое пьезоэлектрический кристаллический громоотвод?
1. Принцип работы
Простой грозозащитный механизм в виде стержня, один конец которого соприкасается с землей, служит защитой путем изменения эквипотенциалов, соответствующих конструкции здания, на котором он расположен, в пределах своего уровня.
«Громоотвод» является важным фактором увеличения локального электрического поля. Метод работы пьезоэлектрических кристаллических громоотводов, разработанный Франклином Франсом; Он основан на принципах «расширения локального электрического поля за счет усиления» и «создания раннего предпочтительного канала разряда».
Пьезоэлектрический кристаллический громоотвод в основном состоит из следующих компонентов.
1 а. Захватить голову
Это продукт, изготовленный из материала с высокой проводимостью, который не подвергается физической деформации из-за коррозионного воздействия. Благодаря своей специальной конструкции он помогает поляризации происходить быстрее, обеспечивая сильный поток воздуха. (Система Вентури: воздухозаборники и периферийные распылители)
1.б. Труба Вентури
Он помещен в изолированный кожух и подвергается воздействию свободного напряжения с помощью пьезоэлектрических кристаллов и состоит из кованой меди (или нержавеющей стали, в зависимости от модели) с одной или несколькими точками эмиссии ионов наверху.
1.в. Преобразователь мощности (пьезоэлектрический возбудитель)
Он состоит из пьезоэлектрических кристаллов, расположенных в нижней части трубки Вентури и сжатых в изолирующий кожух; Это вполне надежная система в сочетании с механическим стимулятором. Кабель высокого напряжения, проходящий внутри опоры, соединяет возбудитель с концом эмиттера. Напряжение, создаваемое кристаллом, достигает конца эмиттера по кабелю высокого напряжения.
2. Пьезоэлектрическая стимуляция
Пьезоэлектрический кристаллический громоотвод; Он оснащен механическим устройством, преобразующим напряжение, создаваемое на себе в результате движения ветра, в давление посредством пьезоэлектрических ячеек. Создаваемое таким образом напряжение подается на ионизированные концы через высоковольтный кабель внутри трубки Вентури; Он прогрессирует, создавая бесплатные заряды с эффектом короны. Эти заряды распространяются в атмосферу через «систему Вентури», расположенную внутри громоотвода и имеющую форму, обеспечивающую циркуляцию воздуха, и подаются в электрическое поле облако-почва. Эти заряды, возникающие в удлинении громоотвода, заряжаются в направлении, противоположном электрическому полюсу облака (положительное или отрицательное в зависимости от заряда облака) из-за поляризации, которая возникает, когда облако прижимается к земле.
3. Сокращение времени предупреждения о воздействии короны
В соответствии с информацией, полученной в результате различных исследований, известно, что пьезоэлектрическая система ионизации сокращает время предупреждения о коронном разряде в результате следующих эффектов. Эти эффекты:
Для увеличения локального электрического поля
Обеспечить наличие в точке грозового захвата ядра электрона, необходимого для процесса возбуждения, но редко встречающегося в атмосфере.
Это необходимо для того, чтобы обеспечить формирование все более расширяющегося канала ионизированного воздуха внутри удлинителя громоотвода.
4. Функция предпочтительного захвата
Функция «поддержка возбуждения» пьезокристаллических громоотводов увеличивает возможность ловли молнии в фазах, где электростатическое поле имеет малые значения. Таким образом, они обладают особенностью быть предпочтительной точкой удара, предотвращая возникновение любого удара в любой точке конструкции, которую они защищают. Таким образом, он обеспечивает гораздо лучшую защиту по сравнению с другими молниеотводами и стержнями-молниеотводами.
5. Эффективная защита на открытой местности.
Зоны защиты молниеотводов теоретически получаются путем создания плана электрогеометрической модели. На практике расчет производится на конусе, вершина которого представляет собой наконечник громоотвода.
Французский стандарт NFC 17-102 относится к молниеотводам, излучающим преждевременный ток; Он предполагает предварительное определение оценки грозового риска для каждого проекта с Np (расчет уровня защиты) в диапазоне от 1 до 4.
Радиусы защиты (Rp) пьезоэлектрических кристаллических громоотводов, которые варьируются в зависимости от того, насколько высоко (H) они находятся от точки, которую они хотят защитить, и расстояния возбуждения (D), показаны в таблице ниже.
KAYNAKÇA
[1] https://electricalvoice.com/piezoelectric-transducer-advantages-applications/
[2] http://www.lgcnsblog.com/features/the-future-of-eco-friendly-energy-with-piezoelectric-energy-harvesting/#sthash.Ipx99NEW.dpbs
[3] https://www.muhendisbeyinler.net/piezoelektrik-nedir-piezoelektrik-olay/