Instrumentacion

El Efecto Piezoeléctrico

Una material piezoeléctrico es aquel que produce una carga eléctrica cuando una tensión mecánica es aplicada (el material es apretado o estirado). Por el contrario, una deformación mecánica (el material se expande o contrae) se produce cuando se aplica un campo eléctrico. El efecto se forma con cristales que no tienen un centro de simetría.
Para explicar esto, tenemosque mirar las moléculas individuales que componen el cristal. Cada molécula tiene una polarización, es más negativo en un extremo y el otro extremo está cargado positivamente, esto se llama dipolo. Este es el resultado de los átomos que componen la molécula y la forma en que las moléculas se forman. El eje polar es una línea imaginaria que atraviesa el centro de ambas cargas en la molécula.
Enun monocristal los ejes polares de todos los dipolos viajan en una dirección, se dice que el cristal es simétrico porque si se fuera a cortar el cristal en cualquier punto, los ejes polares resultantes de las dos piezas viajarían en la misma dirección que el cristal original.
En un polycristal hay diferentes regiones dentro del material que tienen diferentes ejes polares. Es asimétrico porque nohay un punto en el que el cristal pueda ser cortado y dejar dos piezas con el mismo eje polar resultante. Esto se puede ver en la figura de abajo.

Con el fin de producir el efecto piezoeléctrico, el cristal se calienta bajo la aplicación de una fuerte carga eléctrica. El calor permite a las moléculas moverse con mayor libertad y el campo eléctrico fuerza a todos los dipolos en el cristal a alinearse y mirar prácticamente todos en la misma dirección.

Este efecto tiene muchas aplicaciones útiles como la producción y ubicación de sonido, generación de altos voltajes, generación de frecuencias electrónicas, microbalances y generación de electricidad, la que más nos importa.
En la imagen de abajo podemos ver claramente como se genera un voltaje a aplicar la presión a un materialpiezoeléctrico.

3. Formas de transmisión del calor
Para entender porque se ha de colocar un tipo de resistencia a fuego u otro, es importante comprender las formas en las que se transmite el calor y como combatirlas.

1. Por conducción entre cuerpos sólidos en contacto:
La conducción es el transporte de calor a través de una sustancia y tiene lugar cuando se ponen en contacto dos objetos adiferentes temperaturas. El calor fluye desde el objeto que está a mayor temperatura hasta el que tiene menor. La conducción continúa hasta que los objetos alcanzan la misma temperatura. A la conclusión del proceso le llamamos equilibrio térmico. 
Hay que tener en cuenta que algunas substancias conducen el calor mejor que otras, siendo los sólidos muy conductores y en concreto los metales. Si queremosevitar la transmisión de calor por conducción es imprescindible el empleo de sistemas con rotura de puente térmico, las prestaciones que nos den éstos, en combinación con las prestaciones de conjunto que nos dé la unión al elemento de relleno y las características de éste, nos delimitarán la cantidad de calor que se transmite por conducción. 
La transmisión de calor por conducción, la combatenúnicamente los sistemas con rotura de puente térmico unidos a un elemento de relleno EI.

2. Por convección en fluidos (líquidos o gases):
La convección tiene lugar cuando las áreas de fluido caliente de menor densidad, ascienden hacia las regiones de fluido frío. Cuando ocurre esto, el fluido frío de mayor densidad desciende y ocupa el lugar del fluido caliente que ascendió. Este ciclo da lugar auna continua circulación del calor hacia las regiones frías, fenómeno al que llamamos corrientes correlativas. Normalmente no se ha de tener en cuenta este tipo de transmisión de calor en los cerramientos vidriados a fuego, ya que hablamos siempre de cuerpos sólidos.

3. Por radiación a través del medio en que la radiación pueda propagarse:
Tanto la conducción como la convección requieren la...