Wat is ferro elektriciteit?

[Bert F]

Wie kan mij in een paar woorden uitleggen wat ferro elektriciteit betekend? Ik heb al wat gezocht maar de Nederlandstalige wikipedia geeft niets en de Engelstalig begrijp ik niet.

Het geen ik nu weet is dat er in een materiaal dat ferro elektrisch is spontaan een dipool veld genereert maar betekend dat? als je bvb zo'n materiaal aanraakt voel je dan een spanning?

Wat betekent het concept ferro elektriciteit eigenlijk?

Groeten. Dank bij voorbaat.

[Don Carbazone]

ik ken alleen het begrip ferromagnetisme

er zijn drie soorten magnetische materialen:

diamagnetisch, paramagnetisch en ferromagnetisch.

Wanneer je een extern magneetveld aanlegt over deze materialen, zullen zij in verschillende mate reageren ifv hun permeabiliteit. Ferromagnetische materialen hebben een vrij grote permeabiliteit en zullen dus sterk en eenvoudig gemagnetiseerd kunnen worden

[Bert F]

Dat fenomeen kan ik ook.

Ferro elektriciteit : http://en.wikipedia.org/wiki/Ferroelectric Alleen ik geraak er niet wijzer uit.

[hzeil]

Bert, je moet eenvoudig beginnen met het begrijpen van een gewone electrische isolator.

Daarin is ieder electron gebonden aan een specifiek molecule of atoom. In een electrisch veld komt er een beetje ladingsverschuiving. De middelpunten van de + en de - ladingen vallen dan niet meer samen en het materiaal wordt electrisch gepolariseerd. Maar nog steeds behoort elk electron bij een bepaald molecule of atoom. Als we het electrische veld uitschakelen verdwijnt deze polarisatie weer. Deze ladingsverschuiving komt vooral tot stand door het roteren van electrische dipolen. Maar ook zonder dipolen is er wel wat polariatie van moleculen mogelijk.



Er zijn echter materialen waarin, zonder uitwendig electrisch veld, dipolen zich toch kunnen orienteren in een bepaalde richting. In verschillende titanaten en niobaten, bijvoorbeeld.

Dat zijn ferroelectrische stoffen of electreten. Ze hebben een zeer hoge dielectrische constante, van vele duizenden. Een nadeel van deze stoffen is echter dat ze niet bestendig zijn tegen sterke electrische velden. Dan gaan ze electronen loslaten, of te wel, ze slaan door. Bij gewone isolatoren gebeurt dat ook. Alleen, bij een nog veel hogere veldsterkte. Om het eenvoudig te houden beperk ik mij hier alleen tot polariseren door een gelijkspanning over de stof.

[hzeil]

Het woord ferroelectriciteit is wel verwarrend want het gaat hier om stoffen die geen ijzer bevatten. We weten wel dat ferromagnetisme ook kan voorkomen bij stoffen en legeringen die geen ijzer bevatten. Ik ken echter geen ferroelectrische stof die ijzer bevat.

[Bert F]

Maar kan je zo'n stof in principe gebruiken als batterij? Zijn er rond zo'n stof fluxlijnen zodat door ze bvb te laten roteren rond een wikkeling er in die wikkeling een spanning kan opgewekt worden? Groeten.

[hzeil]

Neen, niet via fluxlijnen, analoog aan de werking van een dynamo. Maar je kunt van electreten wel een condensator maken en iedere condensator kun je beschouwen als een wat bijzondere, heroplaadbare batterij. De faradaycapaciteit van een accu is veel groter dan de dielectrische capaciteit van een condensator. Alleen, de lading, opgeslagen in die faradaycapaciteit, is wat moeilijker toegankelijk vanwege de chemische reakties. Bij de bolbliksem experimenten zijn ze destijds overgestapt van een loodaccu op een condensator (Leidse fles)

Een condensator kun je bijv. als batterij gebruiken voor flitslampjes bij een camera. Je kunt een condensator heel snel laden en ontladen. Dipoolrotaties zijn veel sneller dan de chemische reakties in een batterij. Bovendien is er in een condensator praktisch geen inwendige weerstand waardoor de RC-tijd heel kort is.

De batterij die m.i. nog het meest op een condensator lijkt is de loodaccu. Die kan met een sterke stroompuls een auto starten. Maar je kunt die accu niet met een stroompuls helemaal ontladen.

Aan de andere kant van het (batterij)spectrum staat de Leclanche-cel die slechts

heel langzaam ontladen kan worden door de trage diffusie van de ionen in de electroliet. Dat leidt tot een sterke concentratiepolarisatie. Bij een loodaccu heb van dit laatste veel minder last.

[Bert F]

Maar als je dipolen hebt, heb je toch ook fluxlijnen van plus naar min. Als je nu je materiaal in twee stukken doorsnijdt dan zal er toch een grens vlak zijn met de negatieve kant van de dipool en een grens vlak van de positieve dipool? of niet? als je nu deze kort bijeen houd en er een wikkeling in laat bewegen wek je dan geen elektriciteit op? Groeten?

[hzeil]

Bert, als je een wikkeling roteert in een magnetisch veld wek je een wisselstroom op. Als je die wikkeling roteert in een electrisch veld gebeurt er niets.

Als je een electrische of magnetische dipool in twee delen knipt krijg je twee kleinere dipolen. Een magnetische monopool bestaat niet. Een geladen deeltje of ion bestaat wel maar is altijd omringd door tegengesteld geladen ionen die de lading precies compenseren. Deze neutraliteitsvoorwaarde is een van de strengste natuurwetten. Een electron teveel of te weinig in een bepaalde hoeveelheid materiaal zou al resulteren in enorm hoge potentialen.

[Bert F]

Als je die wikkeling roteert in een elektrisch veld gebeurt er niets.

Dus neem een condensator waar tussen beide platen een potentiaal staat, nu laat ik hierin een wikkeling roteren gebeurd er dan echt niks? Groeten.

[hzeil]

Bert, zo komen we niet verder. Als je zonder een magnetisch veld electrische energie wilt opwekken en electrische ladingen wilt opslaan kom je weer bij de diverse electriseermachines uit de 19e eeuw. Dat gaat dan via wrijving en/of inductie en opslag in leidse flessen. Zoek eerst eens wat op over deze zaken. Misschien brengt het je op nieuwe ideeen.

Dat is wel nodig want in een condensator is er alleen maar een electrisch veld in een heel dunne laag (dielectricum) en daarbinnen is geen plaats meer voor roterende wikkels. Met platen in lucht, ver uit elkaar is, er praktisch geen electrisch veld meer. Dat wordt dus ook niets.

[Bert F]

Dat je met een condensator geen elektrische spanning kan opwekken begrijp ik ook wel praktisch althans.

Maar louter theoretisch zie ik het verschil tussen een elektrisch en magnetisch veld niet goed, neem nu die condensator omdat er daar ladingen in rust op de platen zitten verkrijg je een elektrisch veld maar als je nu (stel dat het zou kunnen) een wikkeling laat ronddraaien in de condensator dan bewegen die lading toch voor een waarnemer op de draad? En heb je dus toch een magnetisch veld zie je?

Dus puur theoretisch kan je tussen twee geladen platen een emk opwekken? Groeten.