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 halten, wo es zum Zeitpunkt seiner Herstellung eingetaucht wurde.
Elektrete weisen eine starke elektrostatische Polarisation auf. Damit bleibt das Potential in Form der elektrostatischen Polarisation ähnlich wie die magnetische Polarisation der üblichen Permanentmagnete in Schullabors erhalten bleibt. Der Unterschied zwischen einem Elektret und einem Permanentmagneten besteht darin, dass ein Permanentmagnet ein nahezu permanentes Magnetfeld hat, während Elektrete ein nahezu permanentes elektrisches Feld haben.

Eine Verwendung von Elektreten ist das Dielektrikum in einem Kondensatormikrofon. In der Theorie elektrischer Schaltungen besteht ein Kondensator, der normalerweise als Kondensator bezeichnet wird, aus zwei leitfähigen Platten, die durch ein dielektrisches Material getrennt sind. Ein Kondensator kann durch Aufladen mit einer Gleichspannungsquelle, z. B. einer Stiftlampenbatterie, mit Energie versorgt werden, um auf einer Platte eine positive elektrische Spannung und auf der anderen eine negative Spannung zu erzeugen. Der Kondensator hält die Spannung normalerweise lange, nur begrenzt durch die Eigenschaften des Isolators oder Dielektrikums dazwischen. Es wird 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 zugeführt werden, da das Elektret bereits elektrostatisch aufgeladen ist. Wenn die Luftkompression und die Expansion der Stimme die Platten des Kondensatormikrofons „bewegen“, wird eine kleine, aber signifikante Spannung erzeugt, die proportional zu der Stimme oder dem Ton auf dem Mikrofon ist. Elektretmikrofone werden in vielen Audiogeräten wie tragbaren Mediaplayern und Diktiergeräten verwendet.

Der piezoelektrische Wandler verwendet ebenfalls ein Elektret in Form einer Keramik mit starker elektrostatischer Polarisation. Es gibt zwei Platten, von denen eine fest und eine auf dem Dielektrikum plattiert ist. Wenn ein elektrisches Signal im Audiospektrum mit ausreichendem 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 Elektretwandler ist in der Lage, elektrische Signale in hörbaren Schall und mit Geschwindigkeiten jenseits der Hörbarkeit umzuwandeln.