عمال الكهرباء الذين يتعاملون مع الجهد العالي يشبهون الغواصين: يحتاجون إلى رؤية ما يحدث في الأعماق دون النزول بأنفسهم. لهذا يحتاجون إلى مستشعر يبقى بعيدًا عن التيار الخطير وينقل المعلومات إلى السطح. عادةً ما يُستخدم الضوء لهذا الغرض: يمر شعاع عبر بلورة شفافة، ويقوم المجال الكهربائي بتدوير مستوى استقطابه قليلاً—وهذا ما يُعرف بتأثير بوكلز (Pockels effect). لكن لهذه الطريقة نقطة ضعف: فهي حساسة للمجالات الخارجية والضوضاء.
مهندسون من ألمانيا اقترحوا مسارًا مختلفًا. أخذوا مادتين: مادة كهرضغطية (piezoelectric) تتشوه ميكانيكيًا (تنضغط أو تتمدد) تحت تأثير الجهد المطبق، وغشاءً مغناطيسيًا — طبقة رقيقة من مادة مغناطيسية حديدية تتغير خصائصها المغناطيسية عند الضغط الميكانيكي (التضيق المغناطيسي). ربطوهما معًا لإنشاء بنية مركبة. عندما يُطبق جهد على المستشعر، تضغط المادة الكهرضغطية على الغشاء، فتدور العزوم المغناطيسية (السبينات) داخل الغشاء، مما يغير كيفية دوران الغشاء لمستوى استقطاب شعاع الضوء المار عبره — تأثير فاراداي المغنطوضوئي. زاوية دوران الشعاع — هذه هي الإشارة.
بهذه الطريقة أمكن قياس كل من الجهد المستمر والمتناوب. الدقة — ميلي فولت لكل جذر هرتز، أي أن المستشعر يسمع "أصواتًا" كهربائية خافتة جدًا. على عكس المستشعرات البصرية السابقة، هذا المستشعر لا يخاف من التداخل الكهرومغناطيسي القوي ولا يتطلب تلامسًا مباشرًا مع الدائرة. إنه كمترجم يجلس في غرفة آمنة ويقرأ الشفاه عبر الزجاج.
الآن لدى مهندسي الطاقة أداة يمكنها مراقبة الجهد في أقسى الأماكن: في المحطات الفرعية، والقطارات الكهربائية، والمختبرات ذات المنشآت القوية. وكل ذلك — بشعاع ضوء واحد فقط، لا يوصل التيار ولا يخلق مسارات خطرة للكهرباء.
المواد الكهرضغطية تعمل أيضًا في الحياة اليومية: في الولاعات لمواقد الغاز، الشرارة تُقدح بضربة على بلورة كهرضغطية.