Cristales de cuarzo sales de rochelle turmalina

Ciertas substancias cristalinas, tales como el cuarzo, las sales de Rochelle y la turmalina poseen propiedades eléctricas muy interesantes.


Si una de estas substancias es deformada mecánicamente, producirá una descarga eléctrica y si es colocada en un campo eléctrico, sufrirá deformación mecánica.

Esta propiedad es conocida con el nombre de efecto piezoeléctrico o polarización eléctrica, y es el resultado de la presión. El fenómeno fué observado por Coulomb hace más de 175 años.

Al final del siglo XIX, se sabía que al ejercer presión a lo largo de varios ejes de los cristales de cuarzo, se generaban determinadas cantidades de electricidad y también se sabía que el cuarzo sufría torceduras, cuando se le aplica una presión eléctrica. Esta propeidad hace posible el control de precisión de la frecuencia en equipo de transmisión de radio.

Existe un gran número de substancias cristalinas que poseen propiedades piezoeléctricas, pero de todas ellas, el cuarzo es el único que es enteramente satisfactorio para el propósito del control de frecuencias. Las Sales de Rochelle poseen las propiedades piezoeléctricas más interesantes, pero no es un material apropiado para este trabajo por su falta de estabilidad física y eléctrica.

El cuarzo es un cristalde roca que se encuentra en casi todo el mundo en formas diferentes. Para aprovechar el efecto piezoeléctrico, es necesario cortar en placas pequeñas los cristales naturales. Estas placas tienen que ser cortadas en ciertas direcciones definidas con respecto al eje de los cristales naturales. Deben estar libres de defectos, como grietas mecánicas o eléctricas y cada placa tiene que ser pulida cuidadosamente de manera que sus caras sean muy lisas y estén perfectamente paralelas. Si se coloca una de éstas placas en un campo de oscilación eléctrica, vibrará mecánicamente y rpoducirá un voltaje contrario al de dicho campo. La magnitud de este efecto será muy pequeña, pero si se ajusta la frecuencia de oscilación para que corresponda con el período natural de vibración de la placa, las vibraciones serán vigorosas y tendrán una amplificación apreciable. En efecto, si se aplica un voltaje suficientemente alto, las vibraciones pueden tener tal fuerza que rajarían la placa de cuarzo.

Los cristales de cuarzo existen en la naturalez con una forma de seis lados que terminan en punta.Las caras del cristal son planas y lisas y los cristales son a menudo transparentes. El cuarzo es un material muy sólido, pero elástico. Bajo presión, sus moléculas se comprimen y tienen la tendencia a achatarse en igual forma que un rectángulo de goma cuando es sometido a presión. La elasticidad del cuarzo es tal que sus moléculas continúan oscilando después de que desaparece la presión. La presión que actúa sobre la placa de cuarzo produce una disminución en el voltaje o diferencia de presión eléctrica entre las dos superficies de la placa de cuarzo. Mientras mayor sea la presión, mayor será la caida de voltaje entre las dos superficies.

Si se colocan dos placas de metal en contacto con las dos superficies de la placa de cuarzo y se conectan a un acumulador o fuente de voltaje, la diferencia de voltaje entre las dos placas comprimirá la placa de cuarzo y causará que se achate ligeramente como si fuera expuesto a una presión mecánica. Cuando se desconecta el acumulador, las moléculas del cristal recobrarán su forma origonal y continuarán oscilando. esta propiedad de la placa de cuarzo es el llamado efecto piezoeléctrico.

FRECUENCIA DE VIBRACION: Cada cristal vibrará con una frecuencia fija determinada por el espesor de la placa del cristal. Los cristales gruesos vibrarán más despacio que los cristales delgados. El cristal producido por el corte "Y" vibrará a una frecuencia diferente que el del corte "X", aunque ambos sean del mismo grueso. Un cristal que oscila a 1,800 Khz. por segundo tiene un tamaño como de media pulgada de diámetro y un espesor de un dieciseisavo (1/16) de pulgada.

NOTA: Los circuitos aquí publicados, en su mayoría no han sido probados físicamente, el buen funcionamiento o no de los mismos, es responsabilidad del ensamblador.

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