Techniklexikon

Elektrostriktion

Elektrodynamik und Elektrotechnik, 1) die elastische Deformation von Dielektrika im elektrischen Feld. Die Elektrostriktion beruht auf der Kraftwirkung der durch die elektrische Polarisation erzeugten bzw. ausgerichteten mikroskopischen Dipole untereinander. Sie führt in unpolaren Dielektrika immer zu einer Kontraktion. Die Volumenänderung DV hängt dann nämlich von der Ableitung der Dielektrizitätszahl e_r (Dielektrizitätskonstante) nach dem Druck p und der elektrischen Feldstärke E ab:

,

wie mit thermodynamischen Überlegungen gezeigt werden kann. Da e_r schon wegen der Dichte mit zunehmendem Druck immer zunimmt, ist DV immer negativ. In polaren Dielektrika, d.h. solchen mit einer Vorzugsrichtung entlang ihrer Symmetrieachse, tritt dagegen eine der Feldstärke proportionale Volumenänderung auf. Dieses Verhalten wird Piezoelektrizität genannt - ein Effekt, auf dem u.a. die Funktionsweise der Quarzuhr beruht. Eng verwandt mit der Piezoelektrizität ist die Pyroelektrizität, die Aufladung polarer Dielektrika bei plötzlicher Temperaturänderung.

2) Als Elektrostriktion wird auch die Volumenabnahme in Lösungen von Elektrolyten bezeichnet, die darauf beruht, dass die Dipole des Lösungsmittels (Wasser) im stark inhomogenen Feld der Ionen orientiert und komprimiert werden.