7/25/2019 Piezoelectricidad y Magnetismo

1/8

Mineraloga y Petrografa

Piezoelectricidad y Magnetismo

Docente: M.C. Abraham Antonio Gonzlez

Alumno: Ivonne Margarita Pinto Herrera

Fecha: 4 de Febrero de 2015

UNIVERSIDAD OLMECA

7/25/2019 Piezoelectricidad y Magnetismo

2/8

En el ao de 1880 los hermanos Curie descubrieron un efecto sumamente interesante, un

cristal, al ser sometido a una presin mecnica a lo largo de un eje determinado

desarrollaban una diferencia de potencial entre sus caras.

As fue, que al ao siguiente comprobaron su efecto: frente a campos elctricos externos,

los cristales evidenciaban una deformacin mecnica. Esta propiedad se le llamo

piezoelectricidad.

Cuando se menciona la palabra piezoelectricidadse alude al trmino que describe una de

las propiedades que poseen los cuerpos cristalinos, o redes cristalinas, la cual consiste en

poder llegar a polarizarse elctricamente cuando se les aplica una tensin.

Esta propiedad consiste en aplicarle un esfuerzo de comprensin al cristal, este desarrollara,

o no, un momento elctrico proporcional a la fuerza que fue aplicada; a esto se le conoce

como efectopiezoelctricodirecto , de lo contrario, si un cristal se introduce en un campo

elctrico y la forma del cristal cambia levemente se conoce como efecto piezoelctrico

opuesto, esto debido a la termodinmica del esfuerzo directo.

La piezoelectricidad se da tambin en las redes cristalinas metlicas, por ejemplo en laTurmalina.

En un cristal metlico, cada celda de la red que lo compone est polarizada a lo largo de

distintas direcciones permitidas. Esta polarizacin desaparece a la temperatura crtica de

disco cristal.

Existen una serie de ecuaciones para calcular el ndice de piezoelectricidad, o solo

piezoelectricidad, la cual nos permite saber qu tan polarizado esta un cristal.

Entonces, para una definicin ms clara, la piezoelectricidad es una propiedad de los

cristales, los cuales al ser sometidos a tensiones mecnicas, en su masa, adquieren una

polarizacin elctrica y aparece en ellos una diferencia de potencial y cargas elctricas.

7/25/2019 Piezoelectricidad y Magnetismo

3/8

plicaciones de la piezoelectricidad

Ultrasonidosmdicos(ecografas)

El principio fsico de todos los ultrasonidos

mdicos es el conocido efectopiezoelctrico, el

cual consiste en que una onda mecnica (sonido)

produce un cambio en la distribucin de las cargas

elctricas de ciertos materiales, generando un

impulso elctrico.

Esta generacin de impulso consiste en aplicar una corriente elctrica a un cristal

piezoelctrico que vibrar de acuerdo con su tamao con una frecuencia determinada.

Inmediatamente despus que un cristal genere el pulso, entra en reposo en la espera del

eco.

Durante el escaso tiempo que el cristal est en reposo recibe las ondas ultrasnicas

reflejadas en cada una de las interfaces del cuerpo, mientras el cristal est siendo excitado

mecnicamente, lo cual genera una corriente elctrica; esta corriente elctrica es

amplificada y ordenada de acuerdo con el momento de su recepcin, y es as que se

convierte en una seal digital para ser presentada en la pantalla del equipo.

Altavozpiezoelctrico

Este es un tipo de altavoz basado en las propiedades de los cristales

conocidos como piezoelctricos, los cuales cuando se les aplica

una tensin entre sus caras y que actuando como transductor

electro acstico es utilizado para la reproduccin del sonido.

Comnmente es usada la cermica, como material principal de los

altavoces piezoelctricos.

Un transductor electro acstico es aquel dispositivo el cual transforma electricidad en

sonido, y viceversa.

7/25/2019 Piezoelectricidad y Magnetismo

4/8

Motorpiezoelctrico

Este tipo de motores funcionan en base al fenmeno piezoelctrico inverso, el cual ya

habamos mencionado, consiste en el cambio de forma que experimenta un material

piezoelctrico cuando es sometido a un campo elctrico, obtenido mediante la aplicacin

de una tensin elctrica.

El motor consta de un estator, el cual es de material piezoelctrico, donde se aplica la seal

elctrica y el rotor, que presiona sobre la superficie del estator y entrega la salida mecnica.

Mediante la aplicacin de dos tensiones elctricas adecuadas sobre el estator, se logra

generar una onda viajera, que a su vez produce perturbaciones mecnicas elpticas sobre el

estator. Por friccin, el estator empuja al rotor y lo hace girar sobre su propio eje.

Figura 1 Funcionamiento del motor piezoelctrico

Relojesdecuarzo

Hoy en da el uso del cuarzo para actividades como quitar un dolor de cabeza ya no es tan

comn como antes, incluso puede que no existan personas que utilicen este mtodo, pero

los cientficos lograron emplear el cuarzo para cosas ms tiles y reales, y que actualmente

son de mucha utilidad, como el mantener en hora un reloj con mayor

precisin.

Esto es posible gracias al efecto piezoelctrico; para los relojes de cuarzo,

se emplea una parte diferente a dicho efecto: la aplicacin de campo

elctrico al cristal logra que este cambie de forma, es decir un efecto

piezoelctrico opuesto, el cual hace mantener al reloj en la hora actual.

7/25/2019 Piezoelectricidad y Magnetismo

5/8

El magnetismo es un fenmeno fsico por el que los objetos ejercen fuerzas de atraccin o

repulsin sobre otros materiales.

Existen materiales que presentan ciertas propiedades magnticas fcilmente detectables,

como el nquel, el hierro o el cobalto, los cuales pueden llegar a convertirse en imn; incluso

existe un mineral conocido como magnetitael cual es el nico imn natural y que debido

a este material deriva la palabra magnetismo.

Los fenmenos relacionados con el magnetismo fueron observados por primera vez por los

antiguos griegos, a travs del mineral magnetita, se dice que se pudo observar por

primera vez en la ciudad de Magnesia, en Asia Menor. Originalmente se crea que este

mineral podra ser utilizado para mantener la piel joven.

Posteriormente, las aplicaciones basadas en el magnetismo fueron desarrollndose en el

siglo 12 d.C., los mineros chinos ya utilizaban magnetitas como brjulas para la navegacin

marina.

Existen algunas propiedades magnticas de la materia. Las cuales se pueden clasificar de la

siguiente manera.

M

aterialesferromagneticos Cuando a un material

ferromagntico se le

somete a un campo

magntico este se

magnetiza.

M

aterialesparamagneticos Los materiales

paramagneticos son

aquellas sustancias,

que al ser colocados

dentro de un campomagnetico se

convierte en imanes

y se orientan en la

direccipon del

campo.Materialesdiamagneticos Son aquellas

sustancias que al ser

colocadas dentro de

un campo

magnetico, semagnetizan en

sentido contrario al

campo aplicado.

7/25/2019 Piezoelectricidad y Magnetismo

6/8

Aplicacionesdelmagnetismo

Una de las aplicaciones ms importantes del magnetismo son el uso de las brjulas.

Imanes, los cuales tienen infinidad de usos.

Generadores de luz.

Los soportes magnticos, los cuales se pueden observar en las cintas de casetes o

de videocmara, los discos duros del ordenador o la memoria del telfono mvil.

Las bandas magnticas, son unas tiras de color de negro, magnticas, estn en las

tarjetas de crdito, en las entradas de cines, etc. En ellas se almacenan informacin,

como el nombre del propietario.

Control: en la seguridad de las tiendas, en las que tienen dispositivos imantados para

detectar si hay algn robo.

Polvos magnticos, los cuales sirven para la activacin de las huellas dactilares en

una escena del crimen, ya que se adhieren al resto del sudor que la provoca y se

aplica con una plumilla de metal.

Detectores de billetes falsos.

El desarrollo de nuevos materiales y su aplicacin a modernas tecnologas es uno de los

principales intereses que mueven a la sociedad industrial, existen por lo tanto un sin fin de

estudios en la actualidad acerca del magnetismo y de sus usos a grandes escalas. Existen

pases, como Japn, que poseen un gran acervo de conocimientos para tener un

considerable avance en el rea.

Una de las ramas ms importantes del magnetismo se ocupa de los efectos que

influyen en la estructura y formacin de campos magnticos; as pues existe un gran

inters por estudiar aleaciones compuestas por materiales magnticos especiales

que tengan aplicaciones en sellos metalo-vidriosos.

La idea de crear un fluido coloidal con propiedades ferromagnticas no es tan actual,

surgi en los aos sesenta y en la actualidad de sigue perfeccionando este prototipo

ya que estos fluidos se utilizan en procesos de separacin de materiales que difieren

en su densidad.

7/25/2019 Piezoelectricidad y Magnetismo

7/8

Como vimos en este pequeo trabajo, existen diversas aplicaciones de los materiales

piezoelctricos en diferentes campos, ya que es una idea viable para generar energa limpia

y econmica.

La piezoelectricidad y el magnetismo seguirn avanzando en sus aplicaciones y se

extendern a horizontes ms lejos, tanto por parte de ingenieros como cientficos.

El magnetismo juega un papel importante en este tipo de fenmenos piezoelctricos,

puesto que estos materiales poseen tambin un campo magntico el cual puede ser

estudiado.

7/25/2019 Piezoelectricidad y Magnetismo

8/8

BIBLIOGRAFIA

Piezoelectricidad, ubicado en:http://www.ecured.cu/Piezoelectricidad.

Pisando y generando piezoelectricidad, ubicado en:

http://acmor.org.mx/cuamweb/reportescongreso/2010/fisico-mate/110-%20CUM-

%20Pisando%20y%20Generando.pdf.

Principios de la piezoelectricidad, ubicado en http://www.csi-

csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_28/FRANCISCO_GUTIERREZ_1.

pdf.

Ferroelectricidad y piezoelectricidad, ubicado en:

http://www4.tecnun.es/asignaturas/PFM_Mat/Prog/Ferroelecv2.pdf.

Usos del magnetismo, ubicado en:

https://sandrakastrob.wordpress.com/magnetismo/usos-del-magnetismo/.

http://www.ecured.cu/Piezoelectricidadhttp://www.ecured.cu/Piezoelectricidadhttp://www.ecured.cu/Piezoelectricidadhttp://acmor.org.mx/cuamweb/reportescongreso/2010/fisico-mate/110-%20CUM-%20Pisando%20y%20Generando.pdfhttp://acmor.org.mx/cuamweb/reportescongreso/2010/fisico-mate/110-%20CUM-%20Pisando%20y%20Generando.pdfhttp://acmor.org.mx/cuamweb/reportescongreso/2010/fisico-mate/110-%20CUM-%20Pisando%20y%20Generando.pdfhttp://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_28/FRANCISCO_GUTIERREZ_1.pdfhttp://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_28/FRANCISCO_GUTIERREZ_1.pdfhttp://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_28/FRANCISCO_GUTIERREZ_1.pdfhttp://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_28/FRANCISCO_GUTIERREZ_1.pdfhttp://www4.tecnun.es/asignaturas/PFM_Mat/Prog/Ferroelecv2.pdfhttp://www4.tecnun.es/asignaturas/PFM_Mat/Prog/Ferroelecv2.pdfhttps://sandrakastrob.wordpress.com/magnetismo/usos-del-magnetismo/https://sandrakastrob.wordpress.com/magnetismo/usos-del-magnetismo/https://sandrakastrob.wordpress.com/magnetismo/usos-del-magnetismo/http://www4.tecnun.es/asignaturas/PFM_Mat/Prog/Ferroelecv2.pdfhttp://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_28/FRANCISCO_GUTIERREZ_1.pdfhttp://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_28/FRANCISCO_GUTIERREZ_1.pdfhttp://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_28/FRANCISCO_GUTIERREZ_1.pdfhttp://acmor.org.mx/cuamweb/reportescongreso/2010/fisico-mate/110-%20CUM-%20Pisando%20y%20Generando.pdfhttp://acmor.org.mx/cuamweb/reportescongreso/2010/fisico-mate/110-%20CUM-%20Pisando%20y%20Generando.pdfhttp://www.ecured.cu/Piezoelectricidad