逆圧電効果の原理とは?身近な例でわかりやすく解説

逆圧電効果の原理

逆圧電効果は、圧電体に電圧を加えることで物質が機械的に変形する現象である。これは電界が内部の分極を変化させ、物質の寸法に変化を与えることで発生する。精密なアクチュエーターや超音波発生器に利用されている。

逆圧電効果の原理とは?身近な例でわかりやすく解説

スマホのバイブ、電子ピアノのスピーカー、医療で使うエコー装置…。実はこれらの中でひっそり働いているのが、逆圧電効果(ぎゃくあつでんこうか)というしくみなんです!


「押すと電気が出る」が“圧電効果”なら、「電気を流すと動く」のが逆圧電効果。でも、どうして電気だけで動くの?って不思議に思いますよね。


このページでは、逆圧電効果の原理と、そのしくみが使われている身近な例を、わかりやすくかみ砕いて解説していきます!



逆圧電効果ってなに?

逆圧電効果とは、圧電体(=特定の結晶やセラミックなど)に電気を流すと、その物質がわずかに変形する現象のこと。


「押したら電気が出る(圧電効果)」の逆で、電気を加えることで“縮んだり伸びたり”するという、とってもユニークな性質なんです!


原理は?どうして電気で動くの?

逆圧電効果のしくみは、電圧をかけることで物質内部の電荷配置が変わることにあります。


  • 圧電体に電圧をかけると、中のプラスとマイナスの電荷が引っ張られる
  • その結果、分子や原子の並びがズレて変形する
  • 変形といっても、ナノメートル単位のすっごく小さな動きです


でもそのわずかな動きが、「音」や「振動」や「動作」としてしっかり役立っているんですよ!


逆圧電効果が使われている身近な例

「電気を流して動かす」というこのしくみ、実はいろんな道具の中で活用されています。


  • スマホのバイブ:圧電素子を電気でブルブル振動させて通知や反応を伝える!
  • 電子ピアノのスピーカー:電気信号でピエゾ素子が細かく振動して音を出す
  • 超音波エコー装置:圧電素子に電気を流して高周波の超音波を発生
  • インクジェットプリンター:圧電素子の変形でインクをプシュッ!と押し出す
  • 精密位置決め装置:ナノ単位の変位が必要な精密モーターや測定機器にも使われてます


目に見えないくらいの小さな動きだけど、その積み重ねが便利な動作や音につながっているんですね!


逆圧電効果っつーのはよ、「電気を流すことで物質がほんのちょっと動く」仕組みなんだぜ!そのわずかな動きが音や振動、繊細な機械の動きまで生み出してるってんだから、まさに“見えねぇ名脇役”ってわけだ、覚えとけよ!