Was ist ein Elektret?
Ein Elektret ist ein Material, das ein statisches elektrisches Feld besitzt. Dieses Wort ist eine Kombination aus „Elektrizität“ und „Magnet“. Das in Elektreten verwendete Material ist ein spezielles Dielektrikum, ein Isolator mit der besonderen Fähigkeit, ein erhebliches starkes elektrisches Feld dort zu speichern, wo es zum Zeitpunkt seiner Herstellung eingetaucht war.
Elektrete zeigen eine starke elektrostatische Polarisation. Dies bedeutet, dass das verbleibende Potential in Form der elektrostatischen Polarisation der Art und Weise ähnlich ist, wie die magnetische Polarisation der in Schullabors üblichen Permanentmagneten erhalten bleibt. Der Unterschied zwischen einem Elektret und einem Permanentmagneten besteht darin, dass ein Permanentmagnet ein nahezu permanentes Magnetfeld aufweist, während Elektrets ein nahezu permanentes elektrisches Feld aufweisen.
Eine Verwendung von Elektreten besteht darin, das Dielektrikum in einem Kondensatormikrofon zu sein. In der Theorie elektrischer Schaltungen besteht ein Kondensator, der üblicherweise als Kondensator bezeichnet wird, aus zwei leitenden Platten, die durch ein dielektrisches Material getrennt sind. Ein Kondensator kann erregt werden, indem er mit einer Gleichspannungsquelle, z. B. einer Penlight-Batterie, aufgeladen wird, um eine positive elektrische Spannung an einer Platte und eine negative Spannung an der anderen zu erzeugen. Der Kondensator hält normalerweise die Spannung für eine lange Zeit, nur begrenzt durch die Eigenschaften des Isolators oder Dielektrikums dazwischen. Es ist nun durch die Ladespannung elektrostatisch polarisiert.
Wenn ein Elektret das Dielektrikum im Kondensator oder Kondensatormikrofon ersetzt, muss keine externe Spannungsquelle zur Erzeugung des elektrostatischen Feldes bereitgestellt werden, da der Elektret bereits elektrostatisch aufgeladen ist. Wenn die Luftkompression und -expansion der Stimme die Platten des Kondensatormikrofons "bewegen", wird eine kleine, aber signifikante Spannung erzeugt, die proportional zu der Stimme oder dem Schall auf dem Mikrofon ist. Elektretmikrofone werden in vielen Audiogeräten wie tragbaren Medienplayern und Sprachaufzeichnungsgeräten verwendet.
Der piezoelektrische Wandler verwendet auch ein Elektret in Form einer Keramik mit einer starken elektrostatischen Polarisation. Es gibt zwei Platten, von denen eine fest und eine auf dem Dielektrikum plattiert ist. Wenn ein elektrisches Signal im Audiospektrum mit einem ausreichenden Pegel sowohl an die feste als auch an die bewegliche Platte angelegt wird, vibriert die bewegliche Platte mit der gleichen Rate wie das elektrische Signal. Diese Art von Elektret-Wandler ist in der Lage, elektrische Signale in hörbaren Schall und mit Raten umzuwandeln, die nicht hörbar sind.