На чём основан принцип действия пьезо-зажигалки и нужна ли для неё батарейка?
Вопрос
Что такое пьезо-зажигалка и как она работает? Какой принцип лежит в основе ее функционирования? Требуется ли для работы этого устройства батарейка?
Добавить ответ на вопрос
Извините, у вас нет разрешения отвечать на этот вопрос. Необходима авторизация на сайте.
Ответы ( 1 )
Принцип работы пьезо-зажигалки основан на использовании пьезоэффекта. При механическом воздействии на пьезокристалл, на его противоположных гранях возникает электрический заряд. Величина этого заряда зависит от силы и длительности удара. Конструкция пьезо-зажигалки устроена таким образом, что при нажатии на кнопку, молоточек ударяет по пьезокристаллу. Это приводит к возникновению электрического заряда на его гранях. Грани пьезокристалла подключены к двум металлическим электродам, которые расположены на конце зажигалки. Один из электродов представляет собой штырек, расположенный внутри другого электрода, который имеет форму кольца. Когда возникает электрический заряд на гранях пьезокристалла, между электродами происходит электрический разряд в виде искры. Энергии этой искры достаточно для зажигания газа. Если учесть, что расстояние между электродами составляет примерно 3-4 мм, а пробивная прочность воздуха около 1 кв/мм, то между электродами возникает напряжение примерно 3-4 кВ.
Пьезо-зажигалка — это устройство, используемое для создания искры, необходимой для зажигания газа или топлива. Она обычно применяется в качестве зажигания для газовых плит, паяльных ламп, костров и других аналогичных устройств.
Принцип действия пьезо-зажигалки основан на явлении, называемом пьезоэлектрическим эффектом. Пьезоэлектрический эффект возникает в некоторых материалах, таких как кварц, керамика или некоторые виды кристаллов. Когда на эти материалы оказывается механическое давление или деформация, они создают электрический заряд.
В пьезо-зажигалке используется кристалл пьезоэлектрического материала, который находится под механическим напряжением. Когда нажимается кнопка зажигалки, происходит мгновенное механическое давление на кристалл. В результате этого происходит образование электрического заряда. Заряд потом накапливается в конденсаторе, а затем освобождается в виде высоковольтной искры, которая зажигает газ или топливо.
Пьезо-зажигалка не требует использования батарейки для своей работы. Она использует механическую энергию, создаваемую нажатием на кнопку, для создания электрического заряда, который затем используется для зажигания. Батарейка необходима только в случае, если зажигалка оснащена дополнительными функциями, такими как подсветка или электронная система безопасности. Однако большинство обычных пьезо-зажигалок не используют батарейку.
Принцип работы пьезозажигалки был подробно объяснен предыдущими ораторами, поэтому я не буду на нем останавливаться. Проанализируем некоторые связанные вопросы. Зажигалка, показанная на картинке, правильно называется пьезозажигалкой. Первая часть этого сложного слова, «пьезо-», происходит от греческого слова, которое означает «давление». Вторая часть слова пишется слитно с первой, как и аналогичные слова, например, «пьезомагнетизм», «пьезометр» и т.д. Как можно понять из этого, принцип работы этого устройства основан на давлении.
Пьезозажигалка в первую очередь предназначена для зажигания газовой плиты. Использовать ее для других целей затруднительно, например, она не подходит для зажигания сигарет. Устройства, работающие от электричества или от батареек, могут быть конкурентами пьезозажигалки для газа. Вопрос об их различиях и сходствах был подробно рассмотрен ранее.
Пьезоэлемент, который входит в состав этой зажигалки, достаточно долговечен и может работать многие годы. Поэтому чаще всего его меняют не из-за износа, а из-за потери привлекательного внешнего вида из-за пятен жира, подтеков и других загрязнений, которые могут появиться при использовании на кухне.
Теперь давайте сравним эффективность пьезозажигалки и спичек. Какой из них будет более экономичным? Давайте предположим, что реальный срок службы пьезозажигалки составляет 5 лет, а ее стоимость около 300 рублей. Теперь о спичках. Согласно ГОСТу СССР, в одной коробке должно быть около 45 спичек, но не менее 38. Допустим, возьмем среднее значение — 40 штук. Правда, соблюдаются ли сейчас советские ГОСТы — вопрос риторический. Однако, допустим, что семья из трех человек каждый день будет использовать примерно 10 спичек для зажигания газа. Тогда одна коробка спичек хватит на 4 дня. На год потребуется примерно 90 коробок, а на 5 лет — около 450. При текущей цене около 3 рублей за коробку, затраты составят примерно 1350 рублей. Получается, что пьезозажигалка экономичнее спичек примерно в 4 раза.
Механизм работы пьезоэлектрической зажигалки основывается на принципе давления на пьезоэлектрический элемент. Этот элемент может быть выполнен из различных материалов, таких как натуральные и синтетические кристаллы, стеклянное волокно и т.д. Например, одним из распространенных материалов является кристалл кварца. При давлении или ударе на поверхность пьезоэлектрического элемента возникает электрический заряд, который выводится наружу через электроды. Затем этот заряд воспламеняет смесь газа и воздуха в зажигалке, вызывая разряд. Таким образом, для работы пьезоэлектрической зажигалки необходимо всего лишь ваше усилие, а не батарейки. Продолжительность работы зажигалки зависит от состояния кристалла, который, по нашим предположениям, может прослужить десятки или сотни тысяч циклов, хотя точной информации мы не нашли. Обычно, пластиковый корпус зажигалки начинает изнашиваться раньше, чем повреждается кристалл. Следовательно, даже если вы будете активно использовать зажигалку, кликая ей сотни раз в день, она может прослужить вам в течение 3-5 лет. Сравнивая это с использованием спичек, вы можете увидеть, сколько спичек вы потратите за тот же период времени и по какой цене сможете приобрести их (зажигалку и спички). Ответ будет очевиден.