PIÉZO-ÉLECTRICITÉ

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Domaine cristallin avec centre de symétrie

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Domaine cristallin sans centre de symétrie

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Quartz initial

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Quartz : coupes usuelles

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La piézo-électricité est un phénomène propre à certains types de cristaux (le quartz est le plus connu) ou de céramiques anisotropes. Il apparaît à la surface de ces corps, quand on les soumet à des pressions, des charges électriques (effet « direct »). Inversement, l'application d'une tension électrique sur ces mêmes surfaces donne lieu à une modification des dimensions des cristaux (effet « inverse »). Il y a là un moyen de transformer un signal électrique en déformation mécanique et réciproquement.

Ce phénomène, combiné aux propriétés de résonance mécanique des corps utilisés, permet d'obtenir des vibrations électriques ou mécaniques, à l'origine de nombreuses applications pratiques.

Les sources de fréquences stables, indispensables à tous les systèmes actuels de télécommunication, les générateurs d'ultrasons, certaines têtes de lecture de tourne-disques, certains modèles d'allume-gaz, constituent quelques applications de la piézo-électricité. L'exploitation industrielle de ce phénomène, à peine naissante en 1940, en plein développement quarante ans plus tard, occupe dans le monde des dizaines de milliers de personnes, des mineurs de quartz aux ingénieurs électroniciens.

La piézo-électricité, pressentie au milieu du xixe siècle après les théories cristallographiques de René Just Haüy, a été mise en évidence à Paris en 1880 par les frères Pierre et Jacques Curie. Ce fut une découverte exemplaire, puisque ces derniers apportèrent à la fois la preuve expérimentale du phénomène et une théorie élaborée, le reliant à la géométrie atomique des cristaux et énonçant ses principales lois. Cette découverte attira immédiatement l'attention des scientifiques : Gabriel Lippmann, Wilhelm Gottlieb Hankel, William Thomson (lord Kelvin) et surtout Woldemar Voigt complétèrent les observations et la théorie du phénomène, presque complètement établie à la fin du xixe siècle.

La piézo-électricité n'était pourtant alors qu'une curiosité de laboratoire. La guerre de 1914-1918 la fit entrer dans la voie des app [...]

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Écrit par :

  • : chef des services techniques à la Compagnie d'électronique et de piézoélectricité

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Pour citer l’article

Pierre VOVELLE, « PIÉZO-ÉLECTRICITÉ », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 septembre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/piezo-electricite/