Informe Piezoelectrico - 1 UNIVERSIDAD SANTO TOMAS DIVISIN DE INGENIERAS FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA MODELO CIRCUITAL DE UN CRISTAL PIEZOELECTRICO

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1 Resumen—El concepto de piezo electricidad, y de los elementos piezo eléctricos como tal, ya que estos alguna u otra forma nos han facilitado la realización de muchas tareas, gracias a que sus propiedades han sido aprovechadas para generar nuevas aplicaciones, en esta oportunidad se busca encontrar el modelo circuital de dicho elemento para este caso de un cristal, por medio de la información que este nos brinda cuando es sometido a una variación de frecuencia. Para ello lo que se busca es caracterizar dicho elemento por medio de un modelo ampliamente conocido en el mundo de la electrónica el modelo de Maison. Palabras clave—Piezoelectricidad (piezoelectricity), frecuencia (frecuency), Modelo de Maison (Maison Model). Abstract The concept of piezo electricity, and the piezoelectric elements as such , as these some way or another have helped us carry out many tasks, because their properties have been exploited to generate new applications , this time it seeks to find the circuit model of said element in this case a glass, through the information he gives us when subjected to a frequency variation . To do what is sought is to characterize the element by means of a model widely known in the world of electronics Maison model . I. I NTRODUCCIÓN Los materiales piezoeléctricos pueden convertir la tensión mecánica en electricidad, y la electricidad en vibraciones mecánicas. El cuarzo es un ejemplo de un cristal piezoeléctrico natural. Los cristales de cuarzo están hechos de átomos de silicio y oxígeno en un patrón repetitivo. En el cuarzo, los átomos de silicio tienen una carga positiva y los átomos de oxígeno tienen una carga negativa. Normalmente, cuando el cristal no está bajo ningún tipo de estrés externo, las cargas se dispersan uniformemente en las moléculas a través del cristal. Pero cuando el cuarzo se estira o exprime, el orden de los átomos cambia ligeramente. Este cambio causa que las cargas negativas se acumulen en un lado y las cargas positivas se acumulen en el lado opuesto. Cuando haces un circuito que conecta un extremo del cristal con el otro, puedes utilizar esta diferencia potencial para producir corriente. Entre más aprietas el cristal más fuerte será la corriente eléctrica. Por el contrario, enviar una corriente eléctrica a través del cristal cambia su forma. II. O BJETIVOS Ø Determinar los parámetros del circuito que modela a un material piezoeléctrico. Ø Medir y graficar la impedancia de un piezoeléctrico en función de la frecuencia. Ø Determinar los parámetros circuitales que modelan el piezoeléctrico. Ø Comparar, los resultados predichos por el modelo, con los datos extraídos del experimento. III. MARCO TEORICO La propiedad de la piezoelectricidad fue observada por primera vez por Pierre y Jacques Curie en 1881 estudiando la compresión del cuarzo. Al someterlo a la acción mecánica de la compresión, las cargas de la materia se separan y esto da lugar a una polarización de la carga. Esta polarización es la causante de que salten las chispas.
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