Громкоговоритель применение силы ампера: Ошибка 404 — Запрашиваемая страница на сайте отсутствует.

Применение действия силы Ампера в технике | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Тема:

Магнитостатика

Силы Ампера используются для преобра­зования энергии электрического тока в ме­ханическую энергию проводника. Такое пре­образование применяется во многих элект­ротехнических устройствах. Рассмотрим не­которые из них.

1. Электроизмерительные приборы магни­тоэлектрической системы.

Рис. 6.19. Строение измерительного при­бора магнитоэлектрической системы

Электроизмерительный прибор магнито­электрической системы состоит из посто­янного магнита и проволочной рамки, кото­рая находится между полюсами (рис. 6.19). Полюса магнита имеют специальные насад­ки, которые дают возможность получить такое магнитное поле, при котором по­ворачивание рамки в нем не приводит к изменению угла между магнитной индук­цией и проводниками рамки. Этот угол ос­тается всегда равным 90°. С рамкой соеди­нены две спиральные пружины, которые подводят электрический ток к рамке. При прохождении электрического тока по рамке появляется сила Ампера, пропорциональная силе тока в рамке. Поворачивание рамки приводит к деформации пружин и возник­новению силы упругости. Рамка прекратит поворачиваться тогда, когда момент силы Ампера станет равным моменту силы упру­гости.




Стрелка, связанная с рамкой, показывает угол ее поворота, при котором моменты урав­новешиваются. Этот угол пропорциональ­ный силе тока в рамке.

2. Электрический двигатель постоянного тока. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 6.20. Строение двигателя постоян­ного тока

Электрический двигатель предназначен для непрерывного превращения энергии элект­рического тока в механическую. Принцип его действия такой же, как и электроизме­рительного прибора, описанного выше. Но в его конструкции отсутствует пружина. Ток к рамке подводится через специальные скользящие контакты — щетки (рис. 6.20). При замыкании цепи рамка начинает взаи­модействовать с магнитным полем постоян­ного магнита или электромагнита и повора­чивается так, что ее плоскость становится перпендикулярной магнитной индукции. Не­прерывность вращения рамки обеспечива­ется применением специального устройст­ва — коллектора, которое периодически из­меняет направление тока в рамке.

В современных электродвигателях постоян­ного тока подвижная часть (ротор) состоит из многих рамок, размещенных в пазах ци­линдра из специальной электротехнической стали. Роль коллектора в них часто вы­полняет специальное электронное устройст­во.


На этой странице материал по темам:

  • Применение силы ампера реферат

  • Электроизмерительные приборы применение закона ампера в них

  • Применение силы лоренца в жизни

  • В применение силы ампера электроизмерительные приборы

  • Теория ампера доклад по физике


2 Сила Ампера. Правило левой руки. Разработка урока

-Раздел
долгосрочного плана: 10.3В  Магнитное поле

Школа:

Дата: 15.02.18

ФИО
учителя:

Класс:10

Количество
присутствующих:

отсутствующих:

Тема
урока

Сила Ампера. Правило левой руки.

Цели обучения, которые
достигаются на данном  уроке (ссылка на учебную программу)

10.4.4.2 —  объяснять принцип действия электроизмерительных
приборов, электродвигателей;

Цели урока

Учащиеся могут:

-объяснить физический смысл понятия сила
Ампера

-определять направление силы Ампера

-рассмотреть область применения полученных
знаний.

Критерии оценивания

Знание

знает правило левой
руки, правильно показывает направление силы Ампера;

Понимание

Понимает
применение силы Ампера в технике: громкоговоритель; электроизмерительные
приборы; электродвигатель

Применение

применяет
формулу F=BILsinα при решении задач.

Языковые цели

 

Предметная лексика и терминология

Электроизмерительные приборы, плотность
магнитного потока,электромагниты, проводник с током, катушка с током,
магнитное поле, силовые линии, полюса магнита, вектор магнитной индукции.

Учащиеся могут:

Объяснять, как определить направление силовых линий
катушки с током, как работают электроизмерительные приборы

Полезные выражения для диалогов и
письма:

Силовой характеристикой магнитного поля
является вектор магнитной индукции

Магнитное поле обнаруживается по

Магнитное поле материально
так как…

Привитие ценностей

 

 

Привитие ценностей осуществляется
посредством/через привитие основ уважения и сотрудничества при совместном
планировании эксперимента при работе в группах, а также в ходе выслушивания и
анализа идей других групп.

Межпредметные связи

Межпредметная связь на уроке реализуется
при помощи использования сквозных тем с математикой. Повторяется понятие
прямого угла и используется знание синуса угла..

Навыки использования ИКТ

В ходе проведения данного урока учащиеся
улучшат навыки работы с программным обеспечением, необходимым для презентации
идей. Также будут развиваться навыки поиска информации.

Предварительные

знания

 

Курс физики 8  класс.  Магнитное поле.

Ход урока

Запланированные
этапы урока

Запланированная
деятельность на уроке

 

Ресурсы

Начало
урока

0-3

Закончить
предложения:

1.     
Магнитное поле – это особая  ………………………………

2.     
Источником  магнитного поля является…………..

3.     
Обнаружить магнитное поле можно  по действию ……………

4.     
В опыте Эрстеда магнитная стрелка изменила направление,
когда……….

5.     
Магнитные линии – это линии, вдоль которых……………………………

6.     
Магнитное поле отличается от электрического  тем, что оно
существует вокруг……..

7.     
Магнитное поле прямого тока представляет собой .. ……….

Актуализация знаний:

Ø  Какие
приборы используют для определения силы тока и напряжения?

Ø  Есть
ли какой –либо определенный порядок включения этих приборов в цепь?

Ø  А
что будет, если его не соблюдать?

Ø  Почему
так происходит?

Ø  Как
работают эти измерительные приборы?

Как вы думаете, о чем мы
будем говорить на сегодняшнем уроке?

Формулировка целей и задач
урока.

Амперметр, Вольтметр

Середина
урока

4-9

10-16

           17-26

27-37

Учитель проводит
эксперимент

Проблемная ситуация.Обсуждение
в парах
.

1.Почему
проводник втягивается в подковообразный магнит или выталкивается 
из него?

2.Каким образом можно изменить направление силы Ампера
в данном эксперименте?

 3.Каким образом можно увеличить  силу Ампера?

После обсуждения учащиеся записывают правило левой руки
по определению направления и модуля силы Ампера.

Работа в группах. 1.Задания на определение направления
и модуля силы Ампера.

Оценивание по марк-схеме.

Работа в группах. 2.Практическое применение силы Ампера
в технике и быту. Учащиеся изучают  принцип действия приборов по ресурсам Bilimland,Youtube,
и др

Группа 1. Учащиеся изучают  внутреннее
строение и принцип действия электроизмерительных приборов, с последующей
презентацией.

Группа 2. Учащиеся изучают  внутреннее
строение и принцип действия электродвигателя.

Группа
3. Учащиеся изучают  внутреннее строение и принцип действия громкоговорителя,
с последующей презентацией.

Оценивание учителя по критериям оценивания.

1.Доступность объяснения

2.Правильное объяснение принципа работы.

Презентация

Приложение

Видеоролик

Bilimland

https://bilimland.kz/ru/courses/physics-ru/ehlektrodinamika/magnitnoe-pole/lesson/primenenie-ehlektromagnitnyx-sil

https://bilimland.kz/ru/courses/physics-ru/ehlektrodinamika/magnitnoe-pole/lesson/primenenie-ehlektromagnitnyx-sil

Конец
урока

37-40

Рефлексия

Выделите
три основные идеи изученной темы и выразите их своими словами

Домашнее
задание 

§ 10.1-10.2   № 3.297, 3.300

https://twig-bilim.kz/film/what-are-electromagnets-6706/

Дифференциация
– каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы
планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание
– как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье
и соблюдение техники безопасности

Все учащиеся будут:

Объяснять физический смысл понятия сила
Ампера,

определять направление силы Ампера

Большинство учащихся
будут:

Применять теоретические
знания на практике.

Некоторые учащиеся будут: рассмотреть
область применения полученных знаний и понимать принцип работы
электроизмерительных приборов, электродвигателей, громкоговорителей

(1)            
Устное оценивание ответов учащихся, похвала

(2)            
Работа в парах по исследованию магнитного поля тока

(3)  Взаимооценивание
ответов, гипотез и их доказательств

В процессе обработки
результатов интерактивных опытов учащимися развивается критическое и
логическое мышление. При обсуждении результатов работы в группах и
коллективной, развивается уважение к чужому мнению, умение выражать свои
мысли и общаться должным образом со сверстниками и одноклассниками.
Соблюдение инструкций по технике безопасности в кабинете демонстрирует
ответственность и уважение к жизни и здоровью других.

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели
обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли
ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена
дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были
временные этапы урока?

Какие отступления были от
плана урока и почему?

Используйте данный раздел
для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из
левой колонки.

Общая оценка

 

Какие два аспекта урока прошли
хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:

 

2:

 

Что могло бы
способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об
обучении)?

1:

 

2:

 

Что я выявил(а) за время
урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что
необходимо обратить внимание на последующих уроках?

 

Магнитное поле — презентация онлайн

1. Магнитное поле

2. Магнитное поле

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитная индукция
Сила Ампера
Сила Лоренца
Магнитные свойства вещества

3. Опыт Эрстеда

1820 г.
Опыт Эрстеда
С
Ю
С
Ю
При прохождении
электрического
тока по
проводнику
магнитная
стрелка
располагается
перпендикулярно
проводнику.

4. Взаимодействие токов

I1
I2
l
r
0 I1 I 2l
F
2 r
0 4 10
7
H
A2

5. Взаимодействие токов

1 ампер – это сила тока протекающего по двум
бесконечно длинным параллельным
проводникам, находящимся в вакууме на
расстоянии 1 м друг от друга, при которой их
участки длиной 1 м взаимодействуют с силой
2* 10 — 7 Н.
2 r F
0
I1 I 2l
вак 1

6. Магнитная индукция

Определение.
Модуль вектора магнитной индукции.
Некоторые значения магнитной индукции.
Магнитная индукция прямого проводника.
Линии магнитной индукции.
Соленоид.
Магнитное поле Земли.

7. Магнитная индукция

•Магнитное поле проявляет себя действием на
проводники с током.
•Магнитная индукция – силовая характеристика
магнитного поля. (Магнитная индукция определяет
силу, с которой магнитное поле действует на
внесенный в него проводник с током).
B Тл
(тесла)
•Магнитная индукция – векторная величина.
•За направление вектора магнитной индукции
принимается направление от южного полюса
магнитной стрелки, помещенной в данное
магнитное поле к северному.
B

8. Магнитная индукция

Модуль вектора магнитной индукции равен
отношению максимальной силы,
действующей со стороны магнитного поля на
участок проводника с током к произведению
силы тока на длину участка.
Fmax
B
Il
Некоторые значения
магнитной индукции

1Тл
1А 1м

9. Некоторые значения магнитной индукции

-5
Магнитное поле Земли в Европе – 2*10 Тл
Магнитное поле Земли максимальное – 7*10 -5 Тл
Магнитное поле стрелок компаса – 0,01 Тл
Магнитное поле подковообразного магнита – до 0,2 Тл
Магнитное поле солнечных пятен – 0,4 Тл
Магнитное поле ферромагнитного сердечника – до 1 Тл
Магнитное поле в ускорителе – до 10 Тл
Магнитное поле нейтронных звезд – 10 Тл

10. Магнитная индукция

r
I
0 I1 I 2l
F
2 r
Fmax
B
F IBl
Il
0 I
B
2 r
Магнитная индукция
магнитного поля
прямого проводника с
током на расстоянии r
от него.

11. Линии магнитной индукции

Линии магнитной индукции – это линии,
касательные к которым направлены так
же, как и вектор магнитной индукции в
данной точке поля.
B
B
B
B
S
N

12. Линии магнитной индукции

B
B
B
I
I
I
Линии магнитной индукции всегда замкнуты.
Магнитное поле – вихревое поле.
Магнитных зарядов, подобных электрическим в
природе нет.
Магнитное поле
однородное
2
1
B1=B2
неоднородное
1
2
B1>B2

14. Линии магнитной индукции

постоянный магнит
соленоид
B
S
B
N
N
B 0 I
l

15. Магнитное поле Земли

С
S
N
Ю

16. Сила Ампера

Сила Ампера – сила, с которой магнитное
поле действует на помещенный в него
проводник с током.
Значение силы Ампера
Примеры силы Ампера
Применение силы Ампера
Вращающий момент

17. Сила Ампера

n
B
I
FA FA max IBl
FA 0
если
если
900
00
0
90
0
0
FA IBl sin
FA IBl cos
B
FA
I
x
A IBlx

18. Сила Ампера

B
B
N
I
B I
S
I
I
B
B
I

19. Вращающий момент

а
FA
a
M 2 FA
2
FA IBl
M IBla IBS
FA
l
S la

20. Применение силы Ампера

•Электроизмерительные приборы.
•Громкоговоритель.

21. Электроизмерительные приборы

22. Громкоговоритель

23. Сила Лоренца

Сила Лоренца – сила, с которой магнитное поле
действует на движущуюся заряженную
частицу.
• Формула для расчета.
• Движение заряженной частицы в магнитном
поле.
• Примеры.
• Масс-спектрограф.

24. Сила Лоренца

+
n
FЛ q B sin
B
FЛ q Bс s
FЛ 0
если
0
0
FЛ FЛ max q B
90
если
0
900 00

25. Сила Лоренца

FЛ q B

FЛ maц
+


B

m
R
2
R
2
R
q B
m
R
qB

26. Сила Лоренца

B
B
B

+

B
B
+
Сила Лоренца

28. Масс-спектрограф

Масс-спектрограф – прибор, позволяющий
разделять заряженные частицы по их
удельным зарядам.
2
q
m
удельный заряд
qU
m RB
2
B
V
источник
частиц
R
фотопластинка
к насосу
2qU
m
q
2U
2 2
m R B

29. Магнитные свойства вещества

Гипотеза Ампера — магнитные свойства тела
можно объяснить циркулирующими внутри
него токами.
вещества
ферромагнетики
1
парамагнетики
1
диамагнетики
1

30. Магнитные свойства вещества

вид
вещества
ферро-магнетики
пара-магнетики
диа-магнетики
свойства
Большое усиление магнитного
поля
Малое усиление
магнитного поля
Малое ослабление
магнитного поля
маг.
прониц.
>>1
темпера
турная
зависимость
М уменьшается с повышением
температуры. (При
достижении температуры
Кюри маг. свойства не
проявляются).
примеры
железо, кобальт, никель
>1

М уменьшается с
повышением
температуры
М не зависит от
температуры
алюминий,
платина, кислород
вода, висмут,
поваренная соль

keepslide.com — Сила Ампера Сила Ампера
Силу, с которой… | Facebook

Сила Ампера

Сила Ампера
Силу, с которой МП действует на проводник с током, называют силой Ампера. Сила Ампера имеет:модуль, который вычисляю по формуле: (? – угол между вектором индукции и проводником)

2.Сила Ампера имеет направление в пространстве, которое определяется по правилу левой руки:
если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление действия силы.

Применение силы Ампера

Применение силы Ампера.
Ориентирующее действие МП наконтур с током используют в электроизмерительных приборахмагнито-электрической системы – амперметрах и вольтметрах. Сила, действующая на катушку, прямо пропорциональна силе тока в ней. При большой силе тока катушка поворачивается на больший угол, а вместе с ней и стрелка. Остается проградуироватьприбор – т.е. установить каким углам поворота соответствуют известные значения силы тока.

Применение силы Ампера.
В электродинамическом громкоговорителе (динамике) используется действие магнитного поля постоянного магнита на переменный ток в подвижной катушке.
Звуковая катушка З.К. располагается в зазоре кольцевого магнита М. С катушкой жестко связан бумажный конус — диафрагма D. Диафрагма укреплена на упругих подвесах, позволяющих ей совершать вынужденные колебания вместе с подвижной катушкой.По катушке протекает переменный электрический ток частотой, равной звуковой частоте от микрофона или с выхода радиоприемника, проигрывателя, магнитофона. Под действием силы Ампера катушка колеблется вдоль оси громкоговорителя ОО1 в такт с колебаниями тока. Эти колебания передаются диафрагме, и поверхность диафрагмы излучает звуковые волны.

Блок контроля

1.Определить направление силы Ампера:
N
S
FA

2.Определить направление силы Ампера:
N
S
FA

3.Определить направление силы Ампера:
N
S
FA

4.Определить направление силы Ампера:
N
S
FA

5.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном индукции магнитного поля в 3 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции.
а) уменьшится в 9 раз; б) уменьшится в 3 раза;в) увеличится в 3 раза; г) увеличится в 9 раз

6.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении силы тока в проводнике в 2 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции.
а) уменьшится в 2 раза; б) уменьшится в 4 раза;в) увеличится в 2 раза; г) увеличится в 4 раза

7.Проводник с током помещен в магнитное поле с индукцией В. По проводнику течет ток I. Как изменится модуль силы Ампера, если положение проводника относительно магнитных линий изменяется – сначала проводник был расположен параллельно линиям индукции, потом его расположили под углом 300 к линиям индукции, а потом его расположили перпендикулярно линиям индукции.
а)модуль силы Ампера возрастал, б) модуль силы Ампера убывал, в) модуль силы Ампера оставался неизменным в течение всего процесса.

8.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении индукции магнитного поля в 3 раза и увеличении силы тока в 3 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции.
а) уменьшится в 9 раз; б) уменьшится в 3 раза;в) увеличится в 3 раза; г) увеличится в 9 раз.

9.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками.
1
2
3
4
а) 1, б)2, в)3, г)4

10.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками.
1
2
3
4
а) 1, б)2, в)3, г)4

11.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками.
1
2
3
4
а) вверх, б)вниз, в) к нам, г) от нас.

12.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками.
1
2
3
4
а) 1, б) 2, в) 3, г) 4

13.Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле.
а) слева – северный полюс,б) слева – южный полюс.

14.Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле.
а) слева – северный полюс,б) слева – южный полюс.

Закон Ампера (Amperes force law)

6. Закон Грассмана. (The Law Of Grassman)

Закон взаимодействия двух элементарных электрических токов, известную как закон Ампера, по сути, был позднее предложен Грассманн. подлинный закон Ампера имел несколько иную форму: сила, действующая от текущего элемента I 1 d r 1 (Я 1 д р 1) {\свойства стиль отображения значение призраки{1}\mathrm {d} \mathbf {r} _{1}} ({Р} _{1}}), расположенном в r 1 (Р 1) {\свойства стиль отображения значение \mathbf {r} _{1}} ({Р} _{1}}), на текущий элемент I 2 d r 2 (Я 2 д р 2) {\свойства стиль отображения значение призраки{2}\mathrm {d} \mathbf {r} _{2}} ({Р} _{2}}), расположенного в точке r 2 (Р 2) {\свойства стиль отображения значение \mathbf {r} _{2}} ({Р} _{2}}) равна

d 2 F 12 = (д 2 ф 12 =) μ 0 I 1 I 2 4 (0 Я 1 Я 2 4) π r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 3 2 d r 1 (3 2 д р 1), d r 2 (д р 2) − 3 r 1 (3 р 1) − r 2 (Р 2), d r 1 r 1 (д р 1 р 1) − r 2 (Р 2), d r 2 (д р 2) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 2).{2}\mathbf {F} _{12}=0} ({Ф} _{12}=0}), т. е. подлинный закон Ампера удовлетворяет третьему закону Ньютона, уже на этапе дифференциальной формах. так что проверить этот закон в интегральной форме не требуется.

Можно доказать, что интеграл формы оригинала закон силы Ампера, в которой взаимодействуют два замкнутых проводников с постоянными токами получаются такими же, как в законе Grassman.

Максвелл предложил наиболее общем виде закон взаимодействия двух элементарных проводников с током, которому присваивается коэффициент k, которая не может быть определена без некоторых допущений вытекает из экспериментов, в которых активный ток образует замкнутый контур:

d 2 F 12 = 1 2 (д 2 ф 12 = 1 2) μ 0 I 1 I 2 4 (0 Я 1 Я 2 4) π 3 − k r 1 (К Р 1) − r 2 d r 1 (Р 2 д р 1), d r 2 (д р 2) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 3 − 3 1 − k r 1 (К Р 1) − r 2 r 1 (Р 2 р 1) − r 2 (Р 2), d r 1 r 1 (д р 1 р 1) − r 2 (Р 2), d r 2 (д р 2) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 5 − − 1 + k d r 1 r 1 (к д р 1 р 1) − r 2 (Р 2), d r 2 (д р 2) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 3 − 1 + k d r 2 r 1 (к д р 2 р 1) − r 2 (Р 2), d r 1 (д р 1) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 3).{3}}}\\\end{aligned}}\right).}

В своей теории, пож взял k = − 1 {\свойства стиль отображения значение k=-1} (к=-1}), Гаусс забрал k = 1 {\свойства стиль отображения значение к= 1}, а также Гроссмана и Клаузиуса. В неэфирных электронной теории, Вебер взял k = − 1 {\свойства стиль отображения значение k=-1} (к=-1}), и Римана взял k = 1 {\свойства стиль отображения значение к= 1}. Ритц ушел k {\свойства стиль отображения значение k} определено в его теории.

Если вы берете k = − 1 {\свойства стиль отображения значение k=-1} (к=-1}), получаем выражение для исходной закона ампера. если брать k = 1 {\свойства стиль отображения значение к= 1}, то получим:

d 2 F 12 = (д 2 ф 12 =) μ 0 I 1 I 2 4 (0 Я 1 Я 2 4) π r 1 (Р 1) − r 2 d r 1 (Р 2 д р 1), d r 2 (д р 2) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 3 − d r 1 r 1 (д р 1 р 1) − r 2 (Р 2), d r 2 (д р 2) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 3 − d r 2 r 1 (д р 2 р 1) − r 2 (Р 2), d r 1 (д р 1) | r 1 (Р 1) − r 2 (Р 2) | 3) = = μ 0 I 1 I 2 4 (0 Я 1 Я 2 4) π. Если же рассчитать момент сил по оригинальному закону Ампера, каждый из них будет равен нулю.

Вы можете заметить, что первоначально закон Ампера может быть использован для вычисления сил взаимодействия незамкнутых токов, как правило, непостоянным, потому что Третий закон Ньютона не нарушается. В случае закона Grassman необходимо ввести дополнительную физическую сущность магнитного поля, чтобы компенсировать несоблюдение третьего закона Ньютона.

Презентация На Тему Применение Закона Ампера

Единица измерения магнитной индукции. Закон Ампера.Правило левой руки. Действие магнитного поля на рамку с током. Применение. Применение закона Ампера. Громкоговоритель Закон Ампера используют для расчета сил, действующих на проводники с током, презентация урока 1236084776 kr.jpg Сайт school.xvatit.com является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других. Скачать: презентация к уроку физики для 9 класса по теме : сила ампера. Алгоритм решения задач на применение ПЛР Определить. ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА АМПЕРА ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ. Зная направление и модуль силы, действующей на любой участок проводника с током, можно.

Закон Ампера. Сила Ампера Сила Ампера – сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле. F.». Скачать бесплатно и без регистрации. Закон Ампера 2.

Задачи урока: изучить устройство и принцип действия прибора магнитоэлектрической системы, громкоговорите¬ля; продолжить отработку знаний о. Презентация на тему : » Закон Ампера. Сила Ампера Сила Ампера – сила, действующая на проводник с током, 11 Применение закона Ампера.

Презентация На Тему Применение Закона Ампера Громкоговоритель

Сила Ампера 3. Сила Ампера – сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле. F 4. Направление силы Ампера Если проводник с током расположить над ладонью левой руки так, чтобы вектор магнитной индукции был перпендикулярен ему и входил в ладонь, а четыре пальца руки расположить по направлению тока, то отогнутый большой палец укажет направление силы Ампера. Сила Ампера Это фундаментальное соотношение установлено экспериментально и является основным законом магнетизма.

Магнитная индукция Закон Ампера позволяет определить величину индукции магнитного поля B. Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы Ампера, действующей на прямой проводник с током, к силе тока в проводнике и его длине. Магнитная индукция 8. В системе единиц СИ за единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. Эта единица называется тесла (Тл). Примеры магнитных полей 1.

Принцип суперпозиции полей. Если в пространстве создано несколько магнитных полей, результирующая индукция равна геометрической сумме индукций отдельных полей. Применение закона Ампера 1. Объяснение опыта Ампера Если в магнитное поле, возникающее вокруг проводника с током, поместить другой проводник с током, то проводники будут взаимодействовать между собой. Вращение рамки с током в магнитном поле 1. Электродвигатель постоянного тока 1.

Принцип работы электроизмерительных приборов 1. Динамик 1. 7. Объясните опыт 1. Почему распрямляется виток с током ?

Сила Ампера. | Презентация к уроку по физике (8 класс):

Слайд 1

Сила Ампера

Слайд 2

Сила Ампера Силу, с которой МП действует на проводник с током, называют силой Ампера. Сила Ампера имеет: модуль, который вычисляю по формуле: ( α – угол между вектором индукции и проводником) F = IBl sin α,

Слайд 3

2.Сила Ампера имеет направление в пространстве , которое определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление действия силы.

Слайд 4

Применение силы Ампера

Слайд 5

Применение силы Ампера. Ориентирующее действие МП на контур с током используют в электроизмерительных приборах магнито-электрической системы – амперметрах и вольтметрах. Сила, действующая на катушку, прямо пропорциональна силе тока в ней. При большой силе тока катушка поворачивается на больший угол, а вместе с ней и стрелка. Остается проградуировать прибор – т.е. установить каким углам поворота соответствуют известные значения силы тока.

Слайд 6

Применение силы Ампера. В электродинамическом громкоговорителе (динамике) используется действие магнитного поля постоянного магнита на переменный ток в подвижной катушке. Звуковая катушка З.К. располагается в зазоре кольцевого магнита М. С катушкой жестко связан бумажный конус — диафрагма D . Диафрагма укреплена на упругих подвесах, позволяющих ей совершать вынужденные колебания вместе с подвижной катушкой. По катушке протекает переменный электрический ток частотой, равной звуковой частоте от микрофона или с выхода радиоприемника, проигрывателя, магнитофона. Под действием силы Ампера катушка колеблется вдоль оси громкоговорителя ОО1 в такт с колебаниями тока. Эти колебания передаются диафрагме, и поверхность диафрагмы излучает звуковые волны.

Слайд 7

Блок контроля

Слайд 8

1.Определить направление силы Ампера: N S F A

Слайд 9

2.Определить направление силы Ампера: N S F A

Слайд 10

3.Определить направление силы Ампера: N S F A

Слайд 11

4 .Определить направление силы Ампера: N S F A

Слайд 12

5.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном индукции магнитного поля в 3 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции. а) уменьшится в 9 раз; б) уменьшится в 3 раза; в) увеличится в 3 раза; г) увеличится в 9 раз

Слайд 13

6.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении силы тока в проводнике в 2 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции. а) уменьшится в 2 раза; б) уменьшится в 4 раза; в) увеличится в 2 раза; г) увеличится в 4 раза

Слайд 14

7.Проводник с током помещен в магнитное поле с индукцией В. По проводнику течет ток I . Как изменится модуль силы Ампера, если положение проводника относительно магнитных линий изменяется – сначала проводник был расположен параллельно линиям индукции, потом его расположили под углом 30 0 к линиям индукции, а потом его расположили перпендикулярно линиям индукции. а)модуль силы Ампера возрастал, б) модуль силы Ампера убывал, в) модуль силы Ампера оставался неизменным в течение всего процесса.

Слайд 15

8.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении индукции магнитного поля в 3 раза и увеличении силы тока в 3 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции. а) уменьшится в 9 раз; б) уменьшится в 3 раза; в) увеличится в 3 раза; г) увеличится в 9 раз.

Слайд 16

9.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками. 1 2 3 4 а) 1, б)2, в)3, г)4

Слайд 17

10.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками. 1 2 3 4 а) 1, б)2, в)3, г)4

Слайд 18

11.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками. 1 2 3 4 а) вверх, б)вниз, в) к нам, г) от нас.

Слайд 19

12.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками. 1 2 3 4 а) 1, б) 2, в) 3, г) 4

Слайд 20

13.Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле. а) слева – северный полюс, б) слева – южный полюс.

Слайд 21

14.Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле. а) слева – северный полюс, б) слева – южный полюс.

2,972 Как работают динамики


ОСНОВНОЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ:
Преобразуйте электрический сигнал в звуковой.

ПАРАМЕТР КОНСТРУКЦИИ:
Громкоговоритель (есть и другие типы динамиков …)


ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

Громкоговоритель полностью Компоненты динамика

Типичный диапазон диффузоров динамика от 1.От 5 до 18 дюймов в диаметре. Спикеры этого
размер может потреблять от 0,25 до 250 Вт (Вт), резонировать на частоте 16-4 кГц и иметь уровень чувствительности до 95 децибел (дБ)


ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

** Волны, распространяющиеся от конуса, видны только здесь
представляют собой звуковые волны (настоящие звуковые волны не похожи на эти)
Анимация работы динамика
  1. Электрический сигнал
    проходит по проводу в виде аналоговой синусоидальной (или другой) волны
  2. Сигнал поступает на звуковую катушку, охватывая внутренний магнит (в виде соленоида)
  3. Сила прилагается от стабильной конструкции магнита к свободно движущейся звуковой катушке
  4. При изменении амплитуды и частоты сигнала сила на звуковой катушке колеблется взад и вперед
  5. Звуковая катушка быстро вибрирует вдоль оси конструкции магнита, тем самым вызывая вибрацию конуса
  6. Когда звуковой конус вибрирует, воздух непосредственно вокруг него сжимается и разрежается.
  7. Молекулы сжатого воздуха распространяются как волна — это звук

ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Переменная Описание Метрические единицы Английские единицы
P дюйм Электроэнергия в проводах Вт Мощность
P из Акустическая мощность в звуковой волне Вт Мощность
P убыток Потери мощности (в цепях и в воздухе) Вт Мощность
В Разность напряжений на звуковых катушках Вольт Вольт
i Ток в катушках Ампер Ампер
B Магнитное поле Фарад Фарад
F механический Сила, действующая на звуковую катушку магнитным полем Ньютон фунтов
ВК Скорость звуковой катушки м / с миль / ч
ДП Перепад давления в звуковой волне Паскалей фунт-сила / дюйм 2
А Площадь волны давления м 2 футов 2
VW Скорость волны давления м / с миль / ч
ч КПД

Динамики питаются от входящего тока и напряжения:
P in = V i
** Все динамики используют усилители для
добавить больше тока к сигналу для получения более громкого звука
** i — функция времени, i (t), среднее значение которой является ее
максимальная амплитуда, деленная на квадратный корень из двух

Постоянное магнитное поле, действующее на этот ток, создает силу на звуковой катушке:
F = i x B

(где i и B
являются векторами)

Сила ускоряет звуковую катушку, и мощность преобразуется в механическую энергию:
F = ma = m

dvc / dt
P = F vc

Катушки вибрируют конус, создавая волну давления который несет акустический
мощность:
F = p A
P out =

vw A Dp

или, другой способ взглянуть на мощность на выходе из системы:
P out = P in
— P потери = hP в
** Это

из определения эффективности

УСИЛИТЕЛИ
Усилители необходимы для усиления источника тока, потому что ток, изначально несущий
сигнал

слишком слабый, чтобы воспроизводить слышимый звук.В усилителях используются транзисторы, чтобы слабый сигнал
изобразите форму более сильного сигнала. Таким образом, усилитель принимает
сигнал определенной частоты и амплитуды и выдает сигнал той же частоты,
но гораздо большей амплитуды.

СИГНАЛЫ
Сигнал соответствует звуку через его частоту и амплитуду. В
частота относится к тому, насколько быстро колеблется конус. Высокая частота

(быстрое движение) дает
высокий тон, а низкая частота (медленное движение) дает глубокий тон.Амплитуда просто говорит конусу
как сильно давить. Эта «толкающая сила» соответствует разности давлений в волне, которая
соответствует громкости звука.


ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

КПД
Громкоговорители невероятно неэффективны. Они могут преобразовывать от 0,5% до 2% потребляемой мощности.
в акустическую мощность. Большая часть потерянной энергии выделяется в виде тепла, исходящего от
звуковая катушка и другие электрические цепи внутри динамика.В частности, одна группа
схем,
называется кроссовером, рассеивает большой процент (сколько?) энергии. Кроссовер состоит из конденсаторов,
резисторы и катушки индуктивности, и он имеет функцию отправки высокочастотного сигнала на
твитер и низкочастотный динамик. Все эти компоненты схемы требуют некоторых
электроэнергии и преобразовать ее в тепло.


УЧАСТНИКОВ / ГРАФИКОВ / ТАБЛИЦ:

Не отправлено


ГДЕ НАЙТИ ДОКЛАДЧИКОВ:

Везде! Они повсюду вокруг нас — в наших телевизорах, компьютерах, будильниках, машинах,
стереосистемы, наушники и т. д.

Автомобильная акустика Колонки для ТВ Генеральные колонки Рупорные

ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Интервью: Нильс Браро, лектор Массачусетского технологического института, 13 января, г.
17:30, в магазине хобби Массачусетского технологического института

Интервью: Ноа Брэй-Али, Массачусетский технологический институт
Physics Major, 12 января, 18:00, в братстве Alpha Delta Phi Массачусетского технологического института

Электроакустика: микрофоны, наушники и громкоговорители; Гейфорд, М.L .; Американец
Elsevier Publishing Company Inc., Нью-Йорк 1971


ССЫЛКИ

Завершено
Компьютерные решения

Как сделать громкоговорители

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ
ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ

Электродинамический
Громкоговорители


Понимание основ закона силы Ампера

Закон силы Ампера был открыт Андре-Мари Ампера (которая легла в основу определения единицы электричества, Ампера).Не вдаваясь в утомительные математические уравнения, мы собираемся понять, что такое закон, как был определен Ампер и как этот закон изменения пути изменил физику в то время.

Закон силы

Ампера гласит, что сила притяжения или отталкивания между двумя проводами, по которым проходит ток, пропорциональна их длине и силе тока, проходящего через них. Если токи текут в одном направлении, происходит отталкивание. Если токи текут в противоположных направлениях, происходит притяжение.Закон основан на этих двух основных понятиях электростатики:

  • Закон Био-Савара гласит, что каждый токоведущий провод создает вокруг себя магнитное поле, как показано на рисунке 1.
  • Сила Лоренца относится к силе, которую каждое магнитное поле оказывает на любой электрический заряд, движущийся в его поле.

Рисунок 1: Правило большого пальца для поиска магнитного поля вокруг токоведущего провода

На основании закона Био-Савара и силы Лоренца существует связь между магнитным полем и электрическим зарядом / током.Именно эту связь Ампер пытался установить с помощью экспериментов. Самым основным из этих экспериментов было изучение силы между двумя токоведущими проводами, как показано на рисунке 2. Этот эксперимент и последующие теории, объясняющие его результаты, заложили основу электромагнетизма как области физики.

Рисунок 2: Магнитное поле между токоведущими проводами

Ампер, единица измерения электрического тока в системе СИ, определяется как сила электромагнитного поля на единицу длины между двумя проводами бесконечной длины, имеющими незначительный диаметр и расположенными на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме.Основное предположение здесь заключается в том, что провода находятся в свободном пространстве, то есть в нем нет вещества, которое можно было бы намагнитить. Если какая-либо материя, присутствующая в окружающей среде, намагничивается, она проявляет свою собственную магнитную силу, которую необходимо принимать во внимание, поэтому следует сделать это предположение.

Используя закон силы Ампера, можно рассчитать магнитное поле вокруг бесконечного провода, бесконечного листа, тороида, соленоида или любой другой правильной формы, как показано на рисунках 3 и 4 ниже.

Рисунок 3: Магнитное поле вокруг соленоида Рисунок 4: Магнитное поле вокруг тороида

Закон силы Ампера оказался настолько фундаментальным законом, что после него многие физики, такие как Джеймс Клерк Максвелл, Вильгельм Вебер, Бернард Риман и т. Д.расширил его, чтобы найти базовое определение самой силы. Возвращаясь к работе Ампера, Закон силы утверждает, что сила между токоведущими проводами пропорциональна их длине и силе протекающего тока. Это означает, что чем выше ток, тем больше притяжение или отталкивание между проводами.

Статьи по теме:

Какой номинал батареи в ампер-часах (ампер-час или Ач)?

Напряжение в батарее: нам нужно, чтобы оно было постоянным

Как работает магнит?

Громкоговорители — обзор | Темы ScienceDirect

Часть XXI Простые кожухи

Кожухи для громкоговорителей вызывают больше споров, чем любой другой предмет, связанный с современным высококачественным воспроизведением музыки.Несмотря на то, что поведение ограждений хорошо изучено, мнения и псевдотеории относительно влияния ограждений на отклик громкоговорителей все еще сохраняются. Например, само упоминание о направленности гарантированно вызовет живую дискуссию среди звукоинженеров, при этом одни предпочитают широкий узор, а другие — узкий, хотя практически все согласны с тем, что желателен постоянный узор, чтобы гарантировать, что отражения в комнате, производимые внеосевой звук имеет правильный частотный баланс.Помимо личных предпочтений, выбор может зависеть от программного материала. Узкий узор с меньшим количеством отражений в помещении позволяет слушателю более четко слышать акустику места записи, а также положение отдельных исполнителей на сцене. Следовательно, мы можем ожидать, что узкий образец предпочтет записи, сделанные в естественном акустическом пространстве, таком как концертный зал, церковь или театр. С другой стороны, для студийных записей с близким микрофоном большее ощущение присутствия и охвата слушателя может быть создано за счет использования широкого шаблона, который создает множество отражений по комнате, чтобы создать некоторое ощущение живого выступления, хотя и с ошибками. домашнее пространство для прослушивания.В конце концов, в отличие от большинства громкоговорителей, музыкальные инструменты обычно не стреляют в одном направлении, только на более высоких частотах. Одна вещь, которую мы не можем контролировать, — это тот факт, что на низких частотах, где длина волны намного больше, чем у диафрагмы, громкоговорители неизменно являются всенаправленными, за исключением нескольких дипольных / кардиоидных конструкций. Больше шаблонов директив на низких частотах происходит за счет снижения эффективности.

Конструирование корпуса должно осуществляться только с полным знанием характеристик громкоговорителя и имеющегося усилителя, но, к счастью, наиболее уважаемые производители теперь предоставляют параметры Тиле – Смолла в своих технических паспортах вместе с другими полезными показателями, такими как чувствительность. , x макс , и номинальная мощность.

Большая часть трудностей с выбором громкоговорителя и его корпуса связана с тем, что психоакустические факторы, участвующие в воспроизведении речи и музыки, не изучены. Слушатели по-разному ранжируют четыре внешне идентичных динамика, помещенных в четыре одинаковых корпуса. Было замечено, что если кто-то выбирает свои собственные компоненты, строит свой собственный корпус и убежден, что сделал мудрый выбор дизайна, то его собственный громкоговоритель звучит для него лучше, чем любой другой громкоговоритель.В этом случае частотная характеристика громкоговорителя, кажется, играет лишь незначительную роль в формировании мнения человека.

Многие, работающие в области дизайна громкоговорителей, считают, что это искусство и наука, потому что он включает в себя множество вариантов, которые отражают личные предпочтения, такие как максимальная громкость по сравнению с расширением низких частот, физический размер, характеристики направленности и так далее. В этой главе мы обсудим только физику проблемы. Разработчики должны иметь возможность получить на основе этой информации любую разумную кривую частотной характеристики, которую они могут пожелать.Кроме того, им придется искать информацию в другом месте или решать для себя, какая форма кривой частотной характеристики доставит наибольшее удовольствие им и другим слушателям.

Обладая информацией из этой главы, энтузиаст высокого качества должен быть в состоянии вычислить, если он или она понимает теорию цепей переменного тока, кривую частотной характеристики для его или ее комбинации усилитель-громкоговоритель-перегородка. Графики проектирования представлены для упрощения расчетов, и три полных примера подробно проработаны.К сожалению, расчеты иногда утомительны, но короткого пути к ответу нет.

Заявка на патент США на ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ОТМЕНАМИ КОНФИГУРАЦИИ Заявка на патент (Заявка № 20140211963 от 31 июля 2014 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СООТВЕТСТВУЮЩУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка является международной заявкой № PCT / GB2012 / 000448, поданной 18 мая 2012 г. и опубликованной как WO / 2012/156675 Al 22 ноября 2012 г., на национальной стадии, на английском языке. , который заявляет о приоритете и преимуществах британской патентной заявки №1108333.4, поданной 18 мая 2011 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к громкоговорителям. Уровень техники

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Конструкция и работа приводных устройств громкоговорителя с подвижной катушкой хорошо известны. Вибрационная диафрагма прикреплена к катушке с проводом, известной как звуковая катушка, и звуковая катушка помещается в магнитное поле, обычно создаваемое одним или несколькими постоянными магнитами. При пропускании переменного тока через звуковую катушку создается сила, и диафрагма может вибрировать и излучать акустические волны.

Иногда не принимают во внимание то, что сила, индуцированная в звуковой катушке, также вызывает непреднамеренную реактивную силу на двигательную систему в соответствии с третьим законом движения Ньютона. Механическая вибрация, возникающая в результате реактивной силы на двигателе, передается через шасси драйвера и может возбуждать стенки корпуса громкоговорителя; во многих акустических системах эта форма возбуждения является основной причиной движения в стенках корпуса. Поскольку стены имеют большую площадь и демонстрируют структурные резонансы, они могут излучать значительный звук, что приводит к тональным искажениям на выходе из громкоговорителя.

Были предложены различные решения, позволяющие избежать этой вибрации магнита. Патент США US 4805221 является одним из нескольких, в которых описан громкоговоритель с двумя по существу идентичными диафрагмами и узлами привода, установленными вплотную друг к другу. Постоянные магниты каждой сборки жестко соединены между собой стяжками, так что любая реактивная сила в одном магните нейтрализуется противодействующей реактивной силой в другом. Таким образом уменьшается вибрация магнита и соответствующее звуковое излучение от стенок корпуса.Заявка на патент Великобритании № 0411566.3 (публикация № 2414620) раскрывает развитие этой конструкции, в которой стяжка имеет регулируемую длину.

Авторы настоящего изобретения выполнили лазерные виброметрические измерения громкоговорителя в соответствии с конструкцией патента США No. №4,805,221, и обнаружил, что на частотах выше нескольких сотен герц силы, действующие на драйверы, не компенсируются из-за возбуждения структурных мод резонанса в стяжных стержнях. Поэтому требуется альтернативное решение.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение обеспечивает громкоговоритель, содержащий: первую диафрагму и соответствующий первый узел привода, причем первый узел привода содержит, по меньшей мере, первый магнит; вторую диафрагму и соответствующий второй узел привода, причем второй узел привода содержит, по меньшей мере, второй магнит; и соединительный элемент, соединяющий первый магнит со вторым магнитом, указанный соединительный элемент представляет собой или содержит нежесткий материал, расположенный так, что переменные силы передаются от первого магнита ко второму магниту и наоборот, и колебания магнита уменьшаются.

В вариантах осуществления настоящего изобретения нежесткий материал может иметь вязкие, вязкоупругие или адгезионные свойства. Например, если клей, нежесткий материал может обеспечивать зажимное усилие F между первым и вторым магнитами:

F> 2IBl

, где I — ток, протекающий в звуковой катушке первого или второго узла привода. , а Bl — сила, создаваемая током в 1 ампер, протекающим через звуковую катушку первого или второго узла привода (известная в промышленности как «коэффициент силы»).

В вариантах осуществления настоящего изобретения вязкость нежесткого материала может означать, что он не может сохранять свою форму. В этом случае можно использовать упругий элемент, чтобы гарантировать удержание нежесткого материала в правильном положении.

Подходящие нежесткие материалы: Blu Tack (®), мастика, шпатлевка или бутиловая мастика.

В вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая диафрагмы, а также первый и второй узлы привода по существу идентичны.Первый и второй узлы привода также могут быть установлены и подключены таким образом, чтобы силы, действующие на магниты, по существу нейтрализовались.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения узлы диафрагмы и соединительный элемент имеют размеры, приводящие к резонансу, совпадающему по меньшей мере с одной резонансной частотой узла привода. Чтобы уменьшить магнитный резонанс на этой частоте, в одном варианте осуществления соединительный элемент имеет добротность менее 5 и может иметь добротность менее 0.5 на резонансной частоте.

Варианты осуществления настоящего изобретения считаются особенно предпочтительными для громкоговорителей с деревянными ящиками, в которых резонанс представляет собой особую проблему, а допуски изготовления в противном случае могут привести к растяжению / сжатию в соединительном элементе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вариант осуществления настоящего изобретения теперь будет описан в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

РИС.1 показывает громкоговоритель согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

РИС. 2 более подробно показывает пунктирную рамку на фиг. 1 в поперечном сечении; и

фиг. 3 показывает диск из вязкого материала согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 показывает громкоговоритель 10 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. ИНЖИР. 2 показывает более подробно поперечное сечение пунктирной рамки на фиг. 1.

Громкоговоритель обычно представляет собой деревянную или пластмассовую коробку или кожух 12, в котором два узла 20, 30 диафрагмы установлены спина к спине.В проиллюстрированном варианте осуществления узлы диафрагмы устанавливаются непосредственно на коробке 12 без металлической соединительной конструкции. Узлы диафрагмы по существу идентичны и в показанном варианте осуществления содержат коническую диафрагму 22, 32, как известно специалистам в данной области техники. Однако известно много альтернативных форм диафрагмы, и настоящее изобретение не ограничивается какой-либо конкретной формой или конструкцией. Например, каждая диафрагма может иметь плоскую переднюю поверхность для уменьшения общей глубины динамика по сравнению с коническими диафрагмами.

Каждая диафрагма 22, 32 соединена с соответствующим приводным узлом, который можно увидеть более подробно на фиг. 2 (для ясности на фиг. 2 номера позиций указаны только для одного из узлов). Сами приводы в основном обычные. Постоянный магнит 24, 34 имеет центральный полюсный наконечник 25 и цилиндрический внешний полюсный наконечник 26 для определения зазора 27 магнитного поля. В горловине каждой диафрагмы 20, 30 звуковая катушка 29 поддерживается на цилиндрическом каркасе 28 звуковой катушки. так, чтобы, по меньшей мере, частично находиться в зазоре 27 магнитного поля.Формирователь 28 звуковой катушки приводит в действие диафрагму 20, к которой он прикреплен, и, таким образом, пропуская соответствующий переменный ток через звуковую катушку, в диафрагме может быть индуцирована осевая сила, которая вызывает генерирование акустических волн; конечно, соответствующая реактивная сила также действует на магнит.

Каждый узел диафрагмы устанавливается «спина к спине». То есть два узла диафрагмы по существу выровнены в осевом направлении друг относительно друга и так, что диафрагмы выступают по существу в противоположных направлениях.Специалисты в данной области техники заметят, что таким образом можно также соединить более двух диафрагменных узлов. Любое количество узлов диафрагмы может быть связано симметрично относительно одной оси симметрии, так что силы, действующие на соответствующие магниты, нейтрализуются, и настоящее изобретение не ограничивается случаем двух узлов диафрагмы.

Целью настоящего изобретения является уменьшение или минимизация воздействия реактивных сил на постоянные магниты 24, 34.Такая реактивная сила, как известно, вызывает колебания магнита, приводящие к вибрации в корпусе 12 громкоговорителя. Из-за структурных резонансов эти колебания магнита могут приводить к значительному выходу нежелательного звука. Известно, что для решения этой проблемы два постоянных магнита физически связывают вместе и приводят в действие два узла диафрагмы одним и тем же электрическим сигналом. Звуковые катушки подключены противоположно, поэтому реактивные силы, действующие на постоянные магниты, одновременны, равны и противоположны.Таким образом, силы должны нейтрализоваться, избегая вибрации магнита. Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что известные связи (где связь жесткая) сами могут приводить к структурным резонансам на высоких частотах. На этих частотах реактивные силы не нейтрализуются, и снова значительный звук выводится из корпуса динамика 12.

Кроме того, расстояние между установочной поверхностью драйверов может не совпадать с расстоянием между установочной поверхностью на корпусе. 12 из-за увеличения допуска.Это может привести к сжатию / растяжению связи между магнитами. Когда узлы диафрагмы поддерживаются только деревянным кожухом, проблема усугубляется, и либо коробка будет деформироваться и сломаться, либо магниты не будут входить в плотный контакт.

Чтобы решить эти проблемы, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения два магнита 24, 34 соединены вместе посредством соединительного элемента 40, содержащего нежесткий материал, расположенный между двумя магнитами.Действительно, в проиллюстрированном варианте осуществления соединительный элемент 40 состоит исключительно из нежесткого материала. Природа материала такова, что переменная сила, приложенная к одному магниту, одинаково ощущается другим магнитом, но вибрации, вызванные резонансом, гасятся. Например, нежесткий материал может иметь высокий уровень вязкости при комнатной температуре (298 К), чтобы передавать силы между магнитами и в то же время обеспечивать необходимый уровень акустического демпфирования. Примерами материалов, обеспечивающих необходимые свойства, являются: Blu-Tack (®), мастика, шпатлевка или бутиловая мастика, в частности мастика 3M Scotch-Seal 2229.Эти материалы подвергаются текучей деформации под действием статической силы, и, таким образом, толщина соединительного элемента уменьшается, чтобы минимизировать статическую силу, при этом имея достаточный механический импеданс на звуковых частотах для передачи переменных сил. Соединительный элемент эффективно гасит энергию колебаний за счет уменьшения амплитуды магнитного резонанса.

Нежесткий материал может также обладать упругими свойствами (т.е. делать его вязкоупругим). Это позволяет материалу сохранять свою форму в течение непрерывного периода времени и позволяет соединительному элементу 40 содержать по существу только вязкоупругий материал.Одним из подходящих вязкоупругих материалов является тот, который продается под торговой маркой Blu-Tack (®) на момент подачи данной заявки. В этом случае упругие свойства могут увеличивать частоту магнитного резонанса, а также вносить существенное демпфирование.

В проиллюстрированном варианте осуществления соединительный элемент 40 сформирован в виде плоского диска, при этом плоскость диска проходит поперек оси диафрагм 22, 32. Диск может принимать любую форму (хотя круглое поперечное сечение имеет наиболее практичное расположение).Толщина муфты должна быть больше, чем общий допуск между магнитами, чтобы избежать механических помех и обеспечить плотный контакт. Площадь ответвителя должна быть как можно больше, чтобы обеспечить наивысший механический импеданс. Конечно, можно использовать альтернативные устройства, не выходя за рамки объема изобретения. Нежесткий материал может находиться в непосредственном контакте с постоянными магнитами 24, 34 или может соединять магниты вместе через промежуточный материал.В одном варианте осуществления связь такова, что все пути между двумя магнитами проходят через нежесткий материал. То есть энергия колебаний, передаваемая от одного магнита к другому, должна проходить через нежесткий материал. В этом случае нежесткий материал также может быть адгезивным для поддержания необходимого контакта между соответствующими магнитами 25. Сила зажима F, обеспечиваемая нежестким адгезивным материалом, может быть описана как

F> 2IBl,

где I — ток, протекающий в звуковой катушке первого или второго узла привода, а Bl — сила, создаваемая током в 1 ампер, протекающим через звуковую катушку первого или второго узла привода (известная в промышленности как «сила фактор »).При условии, что F больше 2I max Bl, где I max — максимальный ток, протекающий в звуковых катушках, два магнита не разойдутся. Допускается использование неклейкого материала за счет слоя клея между соединителем и магнитами.

Особой проблемой громкоговорителей является магнитный резонанс. Узлы диафрагмы и соединительный элемент имеют размеры, обеспечивающие магнитный резонанс, по меньшей мере, на одной резонансной частоте. Если магнитный резонанс находится в диапазоне частот, в котором драйверы производят основной акустический выход, элемент связи предпочтительно должен иметь низкую добротность, например 0.5, чтобы уменьшить влияние резонанса на звуковое излучение стен ограждения. Если частота магнитных резонансов будет выше частотного диапазона, в котором драйверы производят основной акустический выход, более высокая добротность, скажем, 5 может обеспечить удовлетворительные результаты.

Соединительный элемент согласно одному варианту осуществления более подробно показан на фиг. 3. В проиллюстрированном варианте нежесткий вязкий материал 42 (т.е. не имеющий упругих свойств) формируется в виде диска и удерживается в форме с помощью вязкоупругого кольца 44.Нежесткий вязкий материал 42 не обладает эластичными свойствами и поэтому не обеспечивает или обеспечивает небольшую восстанавливающую силу при сжатии или растяжении из-за относительного движения магнитов 24, 34. Резонанс и вибрации сильно демпфируются.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает громкоговоритель, по меньшей мере, с двумя узлами диафрагмы, в которых силы реакции, действующие на магниты в каждом узле, нейтрализуются. Соединяя два магнита вместе с помощью нежесткого материала, магнитный резонанс сильно затухает и соответствующее искажение выходного сигнала громкоговорителя уменьшается.

Конечно, будет понятно, что в вышеописанный вариант осуществления могут быть внесены многие изменения, не выходящие за рамки объема настоящего изобретения.

Звонок всем аудиофилам: видео для анализа громкоговорителей

Когда у нас есть выбор, мы все предпочли бы, чтобы наши громкоговорители воспроизводили идеальный звук; телефонный разговор с кем-то, кто похож на робота, попавшего в ураган, далеко не идеален. Качество звука, естественно, зависит от того, насколько хорошо спроектирован динамик, и COMSOL Multiphysics — идеальный инструмент для моделирования и оптимизации конструкции динамиков, поскольку он прост в использовании и имеет мультифизический характер.Чтобы анализ громкоговорителей был точным, вы должны иметь возможность моделировать от сигнала к звуку со всеми промежуточными этапами связывания, которые определяют, как то, что вы хотите услышать, передается в то, что вы действительно будете слышать из определенного громкоговорителя. Каждый шаг в этом процессе будет взаимосвязан, поэтому важно использовать этот интегрированный мультифизический подход для определения каждой из этих сложных взаимосвязей. В видео внизу этого сообщения в блоге я покажу вам, как наше программное обеспечение можно использовать для анализа громкоговорителей.

Как работают громкоговорители

Во-первых, воспроизводимый аудиоконтент поступает в громкоговоритель в виде колеблющейся разности напряжений, приложенной к звуковой катушке, которая создает соответствующий колебательный (переменный) ток, протекающий через катушку в соответствии с законом Ома. Этот поток тока создает вокруг провода магнитное поле в соответствии с законом Ампера, которое меняет ориентацию с изменением направления тока.

Постоянный магнит, окружающий звуковую катушку, создает окружающее магнитное поле, которое имеет постоянную ориентацию.Когда магнитное поле электромагнита меняет направление поляризации, положительный полюс одного магнита притягивает отрицательный полюс другого, положительный полюс одного магнита отталкивает отрицательный полюс другого и наоборот. Это создает силу на звуковой катушке, которая заставляет ее двигаться вверх и вниз, опять же на основе исходного входного сигнала, и, следовательно, соответственно толкать сам диффузор вверх и вниз.

Когда конус движется, он сдерживается звездочкой, которая обеспечивает демпфирование конуса и соединяет его с окружающей перегородкой, и он «толкает» и «тянет» воздух прямо перед собой.Это создает незначительные колебания давления воздуха от стандартного абсолютного давления, которое распространяется наружу от диффузора к слушателю.

Размер и форма громкоговорителя будут определять, насколько громким будет результирующий звук для любой заданной частоты колебаний и в любой заданной точке пространства. Эти результаты, а также многие другие электрические, структурные и акустические параметры громкоговорителя могут быть рассчитаны во время постобработки в COMSOL Multiphysics.

Видео анализа громкоговорителей

В следующем видео я демонстрирую, как можно использовать COMSOL Multiphysics вместе с модулем Acoustics и AC / DC для моделирования электромагнитных, структурных и акустических аспектов конструкции громкоговорителей.

Дополнительная литература

Калькулятор магнитодвижущей силы • Магнитостатика, магнетизм и электромагнетизм • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Определения и формулы

Магнитодвижущая сила (ммс) — это физическая величина, которая характеризует магнитное действие электрического тока. Для соленоида магнитодвижущая сила может быть определена

, где F m — магнитодвижущая сила, измеренная в амперах, ампер-витках, а иногда и в гильбертах, I — ток в амперах, а ω — количество витков.

Если сила намагничивания ( H, -поле) и длина соленоида известны, то магнитодвижущая сила может быть определена как

, где H — сила намагничивания (сила намагничивающего поля или H -field), измеряемый в амперах на метр (А / м) в единицах СИ или эрстедах (Э) в единицах CGS, а L — длина соленоида или окружность тороида в случае тороидальной катушки.

Обзор

Парадоксально, но победить электричество нам помогли магнитные взаимодействия, которые физики считают более слабыми, чем электрические.К тому времени, когда был открыт электромагнетизм, у нас уже были технологии, позволяющие использовать энергию ветра, воды и пара в дополнение к энергии, производимой тягловыми животными. У нас были относительно простые механизмы преобразования этих форм энергии в механическую.

Слева направо: Майкл Фарадей, Джозеф Генри, Андре-Мари Ампер и Ганс Кристиан Эрстед. Источник: Wikipedia

Открытие электромагнитной индукции Майклом Фарадеем и Джозефом Генри сделало возможным легко преобразовывать механическую энергию в электрическую и обратно с помощью электромеханических и электрических устройств.Это преобразование между различными типами энергии было высокоэффективным с минимальными потерями энергии. Такое использование электромагнетизма послужило катализатором новой технологической революции, которая позволила человечеству перейти от эпохи пара в 19 веке к эпохе электричества 20 века.

Высоковольтные электродвигатели на водонасосной станции

Новые технологии были основаны на электрических машинах, вырабатывающих постоянный и переменный электрический ток (постоянный и переменный), используя механическую энергию, генерируемую вращением.Электродвигатели, которые делали обратное, также были основой этих технологий.

Различные электромеханические устройства, такие как электромагниты, соленоиды и реле, используются для преобразования электричества в поступательное движение. Реле были одними из первых устройств, объявивших о приближении информационной революции, и были первыми устройствами, которые имели двоичный переключатель с электрическим управлением. Они использовались как приемники сигналов и регистрировали электрические сигналы, передаваемые по телеграфу. Они также усиливали сигнал, поскольку он передавался на большие расстояния.Это позволило отделить информацию от ее носителя (например, бумаги) и ее почти мгновенную передачу без физической необходимости в объекте, несущем сообщение, таком как посыльный или почтовый голубь.

Немного истории

Широкое использование магнитодвижущей силы зависит от надежных генераторов электричества и устройств, преобразующих электрическую энергию в механическую.

Слева направо: Доминик Франсуа Жан Араго, Уильям Стерджен, Эдвард Дэви и Сэмюэл Морс. Источник: Wikipedia

Французский ученый Андре-Мари Ампер изобрел первый соленоид в 1820 году.Он состоял из проволочной катушки, через которую проходил постоянный ток, и использовался для усиления магнитных свойств электрического тока, обнаруженных Гансом Кристианом Эрстедом. Земляк Ампера Франсуа Араго использовал его в своих экспериментах для намагничивания стальных стержней. Ампер изучил магнитные свойства соленоидов в 1822 году и определил, что магнитные свойства соленоидов эквивалентны свойствам природных постоянных магнитов.

Старый трансформатор на выставке в Канадском музее науки и техники, Оттава

Первый электромагнит был создан британским ученым Уильямом Стердженом в 1824 году.Это была катушка из неизолированной медной проволоки, намотанная в один ряд на подковообразный сердечник из мягкого железа. Из-за небольшого количества витков электромагнит Стерджена был относительно слабым. Магнит, в котором в качестве источника питания использовалась одна батарея, мог поднимать до 4 кг. Когда электрический ток был отключен, намагниченный металлический стержень не мог удерживать даже 200 граммов, хотя он все еще оставался намагниченным. Это был отличный пример, демонстрирующий, как работают электромагниты.

В 1930-х годах американский ученый и изобретатель Джозеф Генри популяризировал электромагниты и значительно улучшил их конструкцию.Он изолировал медные провода шелковой нитью и таким образом создал многослойную обмотку с несколькими тысячами витков. В результате его электромагнит мог поднимать ферромагнитные материалы весом до 936 кг.

Изобретение электромеханического реле приписывают как Джозефу Генри, так и британскому ученому, врачу и изобретателю Эдварду Дэви. Интересно отметить, что оба они изобрели реле независимо, но примерно в одно и то же время (1835–1837), работая над развитием телеграфии.

Реле Морзе, выставленное в Музее военной связи и электроники, Кингстон, Онтарио

Реле, подобные этому, использовались в логических модулях космического оборудования почти до конца 20 века

Использование электромагнитного реле в качестве цифрового Усилитель с прямой связью (как мы его называем сегодня) был запатентован Сэмюэлем Морсом в 1840 году. Это изобретение произвело революцию в использовании телеграфа и позволило передавать сигналы на любое расстояние, даже на разные континенты.Релейная логика, которая стала возможной благодаря электромагнитным реле, использовалась в системах управления космическими кораблями, ракетами, космическими станциями и спутниками до конца 20-го века, хотя с 1970-х годов эти системы управления космической техникой также оснащались бортовыми компьютерами.

Определение магнитодвижущей силы

Магнитодвижущая сила — это физическая сущность, которая определяет способность электрического тока создавать магнитный поток.

Его можно рассчитать, используя следующее уравнение, также известное как закон Гопкинсона:

F = Ф · R м

где F — магнитодвижущая сила, Ф — магнитный поток в цепи, а R м — магнитное сопротивление

Из этого уравнения видно, что оно эквивалентно уравнению для закона Ома для напряжения V:

U = I · R

Магнитодвижущая сила для магнитных цепей аналогична электродвижущей силе для электрических цепей.Он отвечает за магнитный поток Ф.

В системе СИ магнитодвижущая сила измеряется в амперах (А), а в системе сантиметр-грамм-секунда — в гильбертах (Ги).

1 A = 1,257 Gi

В электротехнике также используется другая единица измерения — ампер-виток, значение которой численно равно амперам в единицах СИ.

Мы рассчитываем магнитодвижущую силу F для соленоида, индуктора или электромагнита по формуле:

F = ϖ · I

где F — магнитодвижущая сила, ω — количество витков в катушке, а I электрический ток в проводнике.

Преобразователь единиц дает обзор других единиц, используемых для измерения магнитодвижущей силы в других приложениях. Вы также можете узнать, как преобразовать каждую единицу в другую.

Магнитодвижущая сила в электротехнике

Студийный магнитофон, конец 1980-х

В современном мире магнитодвижущая сила имеет множество применений, но особенно широко она используется в энергетике и силовой электронике. Электромагниты очень распространены в электрических и электронных устройствах, включая электродвигатели и генераторы, трансформаторы, различные реле, электрические зуммеры, громкоговорители и наушники, электронные дверные замки, индукционные нагреватели и магнитные подъемники.Мы также можем добавить к этому списку устройства магнитной записи и хранения, включая магнитофоны и видеомагнитофоны, а также жесткие диски.

Блок головок жесткого диска и головки чтения-записи

Электромагниты используются в научных и медицинских приборах; они являются важными компонентами в масс-спектрометрах и ускорителях частиц, в устройствах магнитно-резонансной томографии, а также в устройствах для обнаружения и удаления электромагнитных инородных тел. Электромагниты также используются для отделения ферромагнитных материалов от других материалов, а также в автоматических выключателях, которые являются устройствами, используемыми для защиты электрических цепей от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием.

Электромагниты

Конструкция и принципы работы

Электромагнит — это устройство, которое генерирует магнитное поле, когда через него протекает электрический ток. Типичный электромагнит состоит, по крайней мере, из одной электромагнитной катушки, изготовленной из проводящих материалов, и магнитопровода, изготовленного из ферромагнетика. Этот сердечник приобретает свойства магнита, когда через его катушку протекает электрический ток.

Электромагнитные обмотки обычно изготавливаются из изолированных алюминиевых или медных проводов.Однако в некоторых случаях в катушках также используются сверхпроводящие материалы. Сердечники электромагнитов изготовлены из «мягких» магнитных материалов, таких как слоистая кремнистая сталь, конструкционная сталь или чугун. Также используются железо-никелевые сплавы.

Согласно современной физике, эти материалы состоят из небольших намагниченных областей, известных как магнитные домены. Без внешнего магнитного поля эти домены ориентированы случайным образом, и их полное магнитное поле равно нулю. Когда на катушку подается электрический ток, создается магнитное поле, и домены меняют свою ориентацию, выравниваясь с магнитным полем и усиливая его.Когда внешнее магнитное поле достигает максимального значения для определенного материала, все домены переориентируются вместе с магнитным полем. Дальнейшее увеличение тока не вызывает увеличения магнитного поля в доменах. Это явление известно как намагничивание насыщения.

Магнитопроводы электромагнитов могут иметь различную форму в зависимости от их предполагаемого использования. Самые простые из них состоят из C-образных сердечников, которые также иногда называют U-образными сердечниками.

Рабочий соленоид

Основным преимуществом использования электромагнитов перед постоянными магнитами является способность пользователя легко и быстро управлять их магнитодвижущей силой (силой, с которой они притягиваются друг к другу), изменяя величину протекающего электрического тока. через электрическую катушку.С другой стороны, это же свойство можно рассматривать как помеху, когда дело доходит до сравнения электромагнитов с постоянными магнитами, потому что для поддержания магнитного поля требуется постоянная подача электричества.

Из-за этого электромагниты чувствительны к резистивным потерям, вызванным джоулевым нагревом. Кроме того, электромагниты, использующие переменный ток, также теряют энергию из-за вихревых токов и из-за поворота ориентации магнитных доменов материала сердечника, как мы обсуждали выше.Последние потери электрической энергии происходят из-за коэрцитивной силы, которая измеряет степень магнитного гистерезиса. Чтобы уменьшить эти потери, электромагнитные сердечники изготовлены из специально разработанных материалов с низкой коэрцитивной силой. По той же причине сердечник часто изготавливается из тонких металлических листов, покрытых изоляционным слоем.

Из-за ограничений, которые мы только что обсудили, напряженность магнитного поля обычных электромагнитов с ферромагнитными сердечниками ограничена 1,6 Тл. Для увеличения напряженности магнитного поля нам необходимо использовать электромагниты с катушками из сверхпроводящих материалов, которые не имеют ферромагнитные сердечники.

Электромагнитные муфты

Электромагнитные муфты широко используются в современной технике для регулярной и бесконтактной передачи крутящего момента. Когда электрический ток подается на катушку электромагнитной муфты, муфта притягивает якорь ведомого вала из-за магнитного поля, создаваемого вокруг катушки. Из-за трения ведомый вал в конечном итоге достигает скорости вращения, равной скорости вращения ротора. Когда катушка обесточена, пружина отодвигает якорь от ротора, и вал свободно вращается.Этот тип сцепления используется во многих машинах и механизмах в различных областях техники, особенно в автоматизированном производстве. Электромагнитная муфта используется практически в каждом современном автомобиле для соединения вала компрессора кондиционера с двигателем.

Электромагнитная муфта компрессора кондиционера в автомобиле

Магнитно-порошковые муфты невероятно полезны для передачи вращающего момента. Они могут передавать этот момент почти линейно, что позволяет точно регулировать вращающий момент.Эти устройства используются при волочении проволоки и для контроля натяжения проволоки, фольги и металлических полос во время их производства.

Кроме того, магнитно-порошковые муфты широко используются, когда вращающий момент должен передаваться через немагнитный физический барьер, который разделяет вещества в разных состояниях или с разными коррозионными свойствами. Например, они используются в механизмах бесконтактного перемешивания для смешивания активных растворов в стеклянных контейнерах в химических лабораториях или для циркуляции воды в аквариумах.

Сверхпроводящие электромагниты

Такие электромагниты были предложены в 1911 году голландским физиком Хайке Камерлинг-Оннесом, когда он изобрел сверхпроводимость. Однако первый сверхпроводящий электромагнит был построен только в 1955 году. В нем использовалась сверхпроводящая ниобиевая проволока, охлаждаемая до 4,2 К с помощью жидкого гелия. Магнитное поле этого электромагнита было 0,7 Тл.

Слева направо: Хайке Камерлинг-Оннес, Карл Александр Мюллер и Георг Беднорц. Источник: Wikipedia

Открытие в 1986 году швейцарским физиком Карлом Александром Мюллером и его немецким коллегой Георгом Беднорцем материалов с высокотемпературной проводимостью на основе купратов предоставило возможность создать электромагниты, использующие высокотемпературные сверхпроводники с температурами кипения жидкого азота. 77 ° К или –196 ° C.Это значительно снизило стоимость электромагнитов, генерирующих магнитные поля высокой интенсивности.

Электромагнит, построенный в 2007 году с обмотками из сверхпроводящего материала YBCO (оксид иттрия, бария, меди), создавал рекордное магнитное поле в 26,8 Тл.

К сожалению, сверхпроводимость современных сверхпроводящих материалов ограничена. Их сверхпроводящие свойства ухудшаются, когда на них действует очень сильное магнитное поле или когда плотность тока высока.Несмотря на это, сверхпроводящие электромагниты используются не только в научных исследованиях, но и в медицине, в частности в магнитно-резонансной томографии.

Электромагнит Горького

Фрэнсис Биттер

Электромагнит Горького — это электромагнит, используемый для создания очень сильных стационарных магнитных полей. Он был изобретен американским физиком Фрэнсисом Биттером в 1933 году и построен в 1936 году. Он использовался до 1962 года и считался самым мощным электромагнитом в мире до 1958 года.Он генерировал магнитное поле с магнитной индукцией 10 Тл. Он также мог генерировать поле 15,2 Тл в течение короткого периода времени. Трудности создания мощных электромагнитов в основном связаны с трудностью повышения устойчивости их обмоток к перегреву электрическим током. Также непросто обеспечить механическую устойчивость конструкции. Электромагнит Горького представляет собой соленоид, состоящий из нескольких металлических дисков, вырезанных по радиусу и изолированных друг от друга слюдяными дисками одинаковой формы.Эти диски из меди и слюды образуют двойную спираль. После сборки змеевика в дисках просверливается несколько сотен отверстий, через которые проходит охлаждающая жидкость (вода). Эта конструкция может выдерживать большие нагрузки, вызванные силой Лоренца. Мощность такой системы до 2 мегаватт.

Современные электромагниты этого типа имеют диски другой формы и имеют прорези вместо круглых отверстий. Форма и размер тарелок тоже разные. Кроме того, они состоят из противоположных секций, которые содержат несколько соленоидов Bitter разного диаметра, вставленных один в другой.

31 марта 2014 года исследователи из Университета Радбауд, Неймеген, Нидерланды, получили самое высокое значение для стационарного магнитного поля этого типа на сегодняшний день, 37,5 Тл при комнатной температуре.

Электрические приводы

Электромагнитный клапан

Электромагниты и контроллеры, преобразующие энергию электрического тока в поступательное движение рабочего механизма, называются исполнительными механизмами. Они состоят из линейного соленоида с подпружиненным якорем или плунжером.Они используются в системах управления точка-точка, поскольку механизм управления такого контроллера имеет две настройки, которые соответствуют двум состояниям сердечника электромагнита.

Электромагнитный клапан

Электромагнитный клапан — это электромагнитное устройство, которое используется для управления потоком жидкостей и газов. Он состоит из корпуса и соленоида с подвижным сердечником, на котором установлен диск или заглушка, регулирующая поток.

Магнитный прерыватель цепи

Клапан с одним входным и одним выходным портами образует систему, блокирующую поток.Подобный клапан с одним входом и двумя выходами может перенаправить поток на правильный выход. Чтобы открыть или закрыть клапан, на соленоид подается электрический ток, в результате чего магнитный сердечник втягивается в соленоид. В результате клапан открывается, закрывается или переключает поток. Чтобы обеспечить надежную герметичность клапана, его сердечник помещен в герметичную трубку внутри соленоида.

Электромагнитные клапаны используются в промышленности и быту. Например, они могут помочь удаленно управлять потоком жидкости, пара или газа в определенное время, что, в свою очередь, полезно в системах полива, обогревателях и других областях техники.

Электромагнитные клапаны также используются в стиральных машинах для наполнения и слива воды, в клапанах карбюратора, в системах регулирования холостого хода, в системе управления трансмиссией и в других системах управления в автомобилях.

Механизм отключения автоматического выключателя

Автоматический выключатель используется для передачи электрического тока в электрическую цепь во время нормального функционирования системы и для отключения тока, когда он выходит за пределы нормальных значений, достигая предела отключения, для пример во время короткого замыкания.

Существует два типа механизмов, которые «размыкают» цепь: медленно работающая биметаллическая пластина и соленоид, мгновенно отключающий автоматический выключатель. Последний имеет подвижную катушку, которая отключает цепь, когда ток достигает заданного максимального значения, известного как ток отключения. Ток отключения обычно в 2-10 раз превышает ток полной нагрузки.

Реле

Реле

Электромагнитные реле — это устройства, используемые для замыкания или размыкания механических электрических контактов, когда катушка реле находится под напряжением.Реле состоит из электромагнита, подвижного якоря и переключателя, который соединен с якорем. Электромагнит состоит из катушки с намотанным вокруг сердечника (якоря) электрическим проводом. Чтобы усилить магнитный поток, электромагнит реле часто снабжен дополнительной дорожкой с низким сопротивлением, которая образует ярмо.

Реле A

Якорь в небольших реле удерживается на месте благодаря пружинному действию механических контактов. В некоторых случаях к реле добавляется механическая пружина для возврата якоря в исходное положение.Когда электрический ток проходит через катушку реле, электромагнит притягивает якорь и преодолевает воздействующую на него пружину, в результате якорь толкает контакты и либо замыкает, либо размыкает их. Чувствительность реле к току в его катушке зависит от количества витков в катушке: чем их больше, тем чувствительнее реле.

Некоторые реле снабжены группой контактов, которые либо нормально замкнуты (NC), либо нормально разомкнуты (NO), когда ток не течет через реле.Различные типы электромагнитных реле широко используются в телефонии и различных автоматических устройствах. Они использовались до тех пор, пока не были разработаны твердотельные устройства для той же функции.

К особому классу реле относятся ступенчатые переключатели, которые представляют собой электромеханические переключающие устройства, которые использовались в телефонии и промышленном контрольном оборудовании. Шаговые переключатели управляются серией импульсов электрического тока, и они широко использовались в технике до появления твердотельных устройств.Самыми популярными были десятиуровневые ступенчатые переключатели, которые использовались на первых телефонных станциях.

Шаговые переключатели телефонной станции

Герконовые реле также являются особым подтипом слаботочных реле, которые состоят из герконового переключателя и соленоида. Геркон состоит из пары или группы гибких ферромагнитных контактов, которые заключены в герметичный стеклянный флакон. Внутри флакона либо вакуум, либо он наполнен благородным газом. При приближении к устройству магнита или включении электромагнита контакты замыкаются накоротко.До недавнего времени герконовые реле широко использовались в качестве датчиков местоположения в промышленных системах управления, в системах безопасности, в компьютерных периферийных устройствах, таких как клавиатуры или датчики, в бесщеточных двигателях исполнительных систем и т. Д. В последние годы герконовые реле заменены датчиками Холла. .

Геркон

Контакторы

Контакторы широко используются в тепловозах и электрических системах легковых автомобилей.

Контакторы — это еще один тип электромагнитных реле.Это двухпозиционные электромагнитные устройства, которые используются для дистанционного включения и выключения электрических цепей.

Они состоят из электромагнита, системы неподвижных и подвижных контактов и системы дугогасящения. Кроме того, они включают вторичные контакты для переключения цепей сигнализации и управления.

Контакторы используются для электрического переключения электрических цепей в разнообразном промышленном электрооборудовании. Ток отключения в этих устройствах составляет до нескольких тысяч ампер, а напряжение может колебаться от нескольких вольт до нескольких киловольт.В основном они используются для управления мощными электродвигателями в промышленности и тяговыми двигателями транспортных средств, таких как электропоезда, трамваи, троллейбусы, лифты и т. Д.

Некоторые эксперименты с использованием магнитодвижущей силы

Для наших экспериментов , нам понадобится регулируемый регулируемый источник питания постоянного тока, мультиметр (если в источнике питания нет возможности измерения тока), немного изолированного медного магнитного провода и стального сердечника. Для последнего мы можем использовать большой гвоздь и набор мелких металлических предметов, таких как шайбы.

Сделаем две катушки с равным числом витков (около 100 витков в каждой), используя пластиковую трубку в качестве бобины. Пластиковый корпус старой шариковой ручки подойдет, если гвоздь или стержень легко войдут внутрь.

Эксперимент 1. Подключим одну из катушек к мультиметру, который настроен на измерение электрического тока. Затем подключим систему к блоку питания и установим электрический ток на 1 ампер с помощью регулятора напряжения. Затем мы оценим количество шайб или других небольших металлических предметов, которые может поднять наш самодельный электромагнит.

Вывод: легко увидеть, что постоянный ток, протекающий через катушку, превращает ее в постоянный магнит.

Experiment 2: Сохраняя те же настройки, давайте вставим гвоздь или стальной стержень в пластиковую трубку. Мы заметим, что намагничивающие свойства нашего электромагнита увеличились, хотя электрический ток остался прежним.

Вывод: использование ферромагнитного сердечника увеличивает магнитодвижущую силу электромагнита.

Эксперимент 3: Теперь увеличим электрический ток до 2 А.Мы видим, что количество объектов, которые может удерживать электромагнит, увеличилось вдвое.

Вывод: увеличение тока, протекающего через катушку электромагнита, увеличивает силу электромагнита.

Эксперимент 4: Теперь давайте подключим две катушки последовательно к мультиметру и к источнику питания и установим электрический ток на 2 ампера. Оценим визуально, сколько предметов может удерживать этот «сдвоенный» электромагнит. Видно, что его магнитодвижущая сила снова увеличилась вдвое.

Вывод: удвоение числа витков электромагнита удваивает магнитодвижущую силу.

Общий вывод: электромагнит можно использовать для преобразования электрической энергии в линейную механическую энергию.

Эксперимент 5: Электромагнитный поезд своими руками . Для тех, кто любит экспериментальную физику, давайте попробуем интересную установку, которая использует магнитодвижущую силу для перемещения модельного поезда:

Чтобы сделать простой электропоезд, нам понадобится около 50 метров неизолированного медного провода, чтобы сделать катушку, пару неодимовые магниты, батарейка (мы можем использовать батарейку АА) и шайбу из поролона или латуни.Нам нужно, чтобы последний окружал «выступ» на плюсовой стороне батареи, чтобы выровнять поверхность и не дать магниту соскользнуть. Мы должны убедиться, что диаметр катушки достаточно широк, чтобы позволить магнитам и батарее проходить сквозь нее. Немного графита будет действовать как токопроводящая смазка. Прикрепляем магнит к минусовой стороне батареи, а другой магнит к плюсовой стороне. Не забудьте добавить поролоновую или латунную шайбу на положительную сторону, прежде чем добавлять магниты. Затем мы размещаем наш поезд прямо внутри катушки, и он будет двигаться внутрь и через катушку самостоятельно, потому что система становится электромагнитом.

Вот как работает наша установка. Поезд — это разновидность униполярного двигателя. Неодимовые магниты действуют как контакты батареи, соединяя ее с неизолированной катушкой, намотанной на трубку или стержень. Электрический ток, протекающий через катушку, создает электрическое поле. Это поле взаимодействует с магнитными полями неодимовых магнитов и создает магнитодвижущую силу, которая толкает один магнит и притягивает другой.

Примечание: при создании этой установки мы должны быть осторожны с использованием правильной стороны обмотки катушки (левая или правая обмотка) и правильной полярности магнитной установки нашего поезда.Южный полюс S переднего магнита соединяется с плюсовой стороной батареи, а северный полюс N второго магнита соединяется с отрицательным полюсом. Если ваша установка отличается, вы можете просто перевернуть магниты. Проще говоря, вы можете взять пару магнитов, убедиться, что они раздвигают друг друга, а затем приклеить их к батарее. Если он проходит через катушку, все готово, если нет — просто переверните его, и он пойдет. Если нет, то вам придется перевернуть один из магнитов.

Эксперимент 6. Динамик для жесткого диска своими руками . В заключение попробуем переделать старый жесткий диск в динамик. Почему мы можем это сделать? Потому что у динамиков и жестких дисков много общего. Давайте посмотрим. Есть магниты… И движущиеся звуковые катушки. Если через катушку протекает ток, он создает магнитное поле вокруг этой катушки. Катушка притягивается к магниту и движется к магниту или между магнитами. Все, что связано с этой катушкой механически, также перемещается.Это может быть блок головок жесткого диска с головками и звуковой катушкой или диффузор динамика. Если мы изменим направление электрического тока, направление магнитного поля в катушке также изменится. Катушка будет двигаться в обратном направлении.

В динамическом динамике усиленный аудиосигнал от этого устройства обеспечивает электрический ток для перемещения катушки и диффузора динамика для создания звуковых волн. Как видите, на жестком диске происходит то же самое. Усиленный звуковой сигнал обеспечивает электрический ток для перемещения катушки, которая, в свою очередь, перемещает головки жесткого диска.Головки соединены с пластиковой пленкой для создания звуковых волн с более низкими частотами. Подголовники издают высокочастотные звуки.

Итак, возьмем старый жесткий диск и откроем его. Вы можете ясно видеть его основные части: несколько дисков или пластин, шпиндель для их удержания и вращения, рычаг головки для удержания головок чтения и записи, головки и звуковая катушка между двумя сильными магнитами. Шлейф подключается к головкам. В этом кабеле есть два провода, которые соединяют звуковую катушку с драйвером.

Снимем разъем и найдем провода звуковой катушки визуально или с помощью мультиметра. Сопротивление звуковой катушки составляет от 5 до 40 Ом. Мы можем подключить или припаять два провода к клеммам катушки и подключить их к усилителю. Лучше еще раз проверить сопротивление, чтобы убедиться, что провода подключены к правильным контактам. Теперь включим усилитель и послушаем звук с этого жесткого диска.

Попробуем внести некоторые улучшения, чтобы лучше воспроизводить низкие частоты.Мы попробуем сделать простой диффузор динамика и механически соединить его с головным рычагом. Этот звук однозначно лучше!

Электромагнитный линейный привод жесткого диска на 200 МБ (1980-е годы)

Кстати, а вы знаете, почему жесткие диски называются жесткими? Это потому, что в старые времена в персональных компьютерах были дисководы для гибких дисков и дискеты, в которых информация хранилась на тонком гибком магнитном диске. Затем появились жесткие диски, в которых информация записывалась на жестких, быстро вращающихся дисках (пластинах), покрытых магнитным материалом.В то же время следует отметить, что жесткие диски появились раньше, чем дисководы для гибких дисков.

А почему это называется звуковая катушка? Это потому, что в старых жестких дисках, которые были огромными, как стиральные машины, линейный привод со звуковой катушкой соленоида использовался для перемещения головок по пластине. Его катушка была цилиндрической, как в громкоговорителе, только побольше.

Эту статью написал Сергей Акишкин

Статьи о преобразователе единиц отредактировал и проиллюстрировал Анатолий Золотков

Понимание данных громкоговорителей | Высокопреосвященный спикер

Возможность выбрать наиболее подходящий громкоговоритель для конкретного корпуса напрямую связана с вашим пониманием данных о характеристиках, которые производители предоставляют вместе со своей продукцией.До 1970 г. не существовало простых и доступных методов, принятых в качестве стандартных в отрасли для получения этих данных. Признанные методы были дорогими и часто нереальными для тысяч людей, нуждающихся в информации о характеристиках громкоговорителей.

Параметры Тиле-Смолла

В начале семидесятых в AES (Общество звукоинженеров) было представлено несколько технических документов, результатом которых стала разработка того, что мы сегодня знаем как «Параметры Тиля-Смолла». Автором этих статей является А.Н. Тиле и Ричард Х. Смолл. Тиле был старшим инженером по проектированию и развитию Австралийской радиовещательной комиссии и в то время отвечал за Федеральную инженерную лабораторию, а также за анализ конструкции оборудования и систем для звукового и видеовещания. Смолл в то время учился в аспирантуре Содружества на факультете электротехники Сиднейского университета.

Тиле и Смолл приложили немало усилий, чтобы показать, как следующие параметры определяют взаимосвязь между динамиком и конкретным корпусом.Тем не менее, они могут быть неоценимы при выборе, потому что они говорят вам гораздо больше о реальных характеристиках преобразователя, чем базовые критерии размера, максимальной мощности или средней чувствительности.

Fs

Этот параметр представляет собой резонансную частоту динамика в открытом воздухе. Проще говоря, это точка, в которой вес движущихся частей динамика уравновешивается с силой подвески динамика во время движения. Если вы когда-нибудь видели, как кусок струны начинает неконтролируемо гудеть на ветру, вы видели эффект достижения резонансной частоты.Важно знать эту информацию, чтобы предотвратить «звон» вашего корпуса. В громкоговорителе масса движущихся частей и жесткость подвески (подвеса и крестовины) являются ключевыми элементами, влияющими на резонансную частоту. Как правило, более низкий Fs указывает на низкочастотный динамик, который лучше подходит для воспроизведения низких частот, чем низкочастотный динамик с более высоким Fs. Однако это не всегда так, потому что другие параметры также влияют на конечную производительность.

Re

Это сопротивление драйвера постоянному току, измеренное омметром, и его часто называют «DCR». Это измерение почти всегда будет меньше номинального импеданса драйвера. Потребители иногда беспокоятся, что Re меньше заявленного импеданса, и опасаются, что усилители будут перегружены. Из-за того, что индуктивность динамика увеличивается с увеличением частоты, маловероятно, что усилитель будет часто воспринимать сопротивление постоянному току как свою нагрузку.

Le

Это индуктивность звуковой катушки, измеряемая в миллигенри (мГн). Промышленным стандартом является измерение индуктивности при частоте 1000 Гц. Чем выше частота, тем выше сопротивление Re. Это потому, что звуковая катушка действует как индуктор. Следовательно, импеданс динамика не является фиксированным сопротивлением, но может быть представлен в виде кривой, которая изменяется при изменении входной частоты. Максимальный импеданс (Zmax) достигается при Fs.

Q-параметры

Qms, Qes и Qts — это измерения, связанные с управлением подвеской преобразователя, когда он достигает резонансной частоты (Fs).Подвеска должна предотвращать любое боковое движение, которое может привести к соприкосновению звуковой катушки и штанги (это приведет к повреждению динамика). Подвеска также должна действовать как амортизатор. Qms — это измерение контроля, поступающего от системы механической подвески динамика (объемный звук и крестовина). Рассматривайте эти компоненты как пружины. Qes — это измерение контроля, поступающего от системы электрической подвески динамика (звуковой катушки и магнита). Противодействующие силы механической и электрической подвески поглощают удары.Qts называется «Total Q» драйвера и выводится из уравнения, в котором Qes умножается на Qms, а результат делится на сумму того же самого.

Как правило, Qts 0,4 или ниже указывает на датчик, хорошо подходящий для вентилируемого корпуса. Qts между 0,4 и 0,7 указывает на пригодность для герметичного корпуса. Qts 0,7 или выше указывает на пригодность для применений с перегородкой на открытом воздухе или с бесконечной перегородкой. Однако бывают исключения! Eminence Kilomax 18 имеет Qts 0,56.Это предполагает герметичный корпус, но на самом деле он очень хорошо работает в корпусе с переносом. Пожалуйста, учитывайте все параметры при выборе громкоговорителей. Если у вас есть какие-либо сомнения, обратитесь за технической помощью к своему представителю Eminence.

Vas / Cms

Vas — это эквивалентный объем воздуха, который имеет податливость, равную податливости движущейся системы водителя. Vas можно рассчитать следующим образом:
V как = ρc 2 C как , где Cas — акустическая податливость подвески водителя.Vas — один из самых сложных параметров для измерения, потому что давление воздуха меняется в зависимости от влажности и температуры — очень важна строго контролируемая среда в лаборатории. Cms измеряется в метрах на Ньютон. Cms — это сила, прилагаемая механической подвеской динамика. Это просто мера его жесткости. Учитывая жесткость (Cms) в сочетании с параметрами Q, производители автомобилей принимают субъективные решения, настраивая автомобили между комфортом для переноски президента и точностью для гонок.Подумайте о пиках и спадах звуковых сигналов, как о дорожном покрытии, а затем подумайте, что идеальная подвеска динамиков похожа на автомобильную подвеску, которая может пересекать самую каменистую местность с точностью и чувствительностью гоночного автомобиля со скоростью истребителя. Это довольно сложная задача, потому что сосредоточение внимания на одной дисциплине имеет пагубное влияние на другие.

Vd

Этот параметр представляет собой пиковый объем смещения диафрагмы — другими словами, объем воздуха, который будет перемещать конус.Он рассчитывается путем умножения Xmax (выступ звуковой катушки драйвера) на Sd (площадь поверхности диффузора). Vd отмечен в cc. Для суббасового преобразователя желательно наивысшее значение Vd.

BL

Выражается в метрах Тесла и является мерой мощности двигателя динамика. Подумайте об этом как о том, насколько хорошо у штангиста датчик. К конусу прикладывается измеренная масса, заставляя его возвращаться, в то время как измеряется ток, необходимый двигателю, чтобы вернуть массу. Формула: масса в граммах, деленная на силу тока в амперах.Высокое значение BL указывает на очень сильный датчик, который уверенно перемещает конус!

мм

Этот параметр представляет собой комбинацию веса конуса в сборе плюс «радиационная массовая нагрузка драйвера». Вес узла конуса прост: это просто сумма веса компонентов узла конуса. Радиационная массовая нагрузка драйвера является запутанной частью. Проще говоря, это вес воздуха (количество, рассчитываемое в Vd), который конус должен будет толкать.

EBP

Это измерение вычисляется путем деления Fs на Qes. Показатель EBP используется во многих формулах проектирования корпуса, чтобы определить, какой динамик больше подходит для закрытого или вентилируемого дизайна. Значение EBP, близкое к 100, обычно указывает на динамик, который лучше всего подходит для вентилируемого корпуса. Напротив, значение EBP, близкое к 50, обычно указывает на то, что динамик лучше всего подходит для конструкции закрытого корпуса. Это просто отправная точка. Многие хорошо спроектированные системы нарушают это эмпирическое правило! Также следует учитывать Qts.

Xmax / Xlim

Сокращение от Maximum Linear Excursion. Выходной сигнал динамика становится нелинейным, когда звуковая катушка начинает покидать магнитный зазор. Хотя подвески могут создавать нелинейность на выходе, точка, в которой количество витков в зазоре (см. BL) начинает уменьшаться, — это момент, когда искажения начинают увеличиваться. Исторически компания Eminence была очень консервативна в отношении этого измерения и указывала только на выступ звуковой катушки (Xmax: высота звуковой катушки минус толщина верхней пластины, деленная на 2).Значения Xmax на этом веб-сайте выражены как большее из результата формулы выше или точки отклонения НЧ-динамика, где THD достигает 10%. Этот метод приводит к более реальному выражению допустимого предела отклонения для преобразователя. Xlim выражается Eminence как наименьшее из четырех возможных значений условий отказа: падение паука на верхнюю пластину; Дно звуковой катушки на задней панели; Звуковая катушка выходит из зазора над сердечником; или физическое ограничение конуса. Датчик, превышающий Xlim, наверняка выйдет из строя при одном из этих условий.Фильтры верхних частот, ограничители и программы моделирования корпуса являются ценными инструментами для защиты ваших вуферов от механических повреждений.

Sd

Это фактическая площадь поверхности конуса, обычно выражаемая в квадратных сантиметрах.

Используемый диапазон частот

Это частотный диапазон, в котором, по мнению Eminence, датчик окажется полезным. Производители используют разные методы для определения «полезного диапазона частот». Большинство методов признаны приемлемыми в отрасли, но могут давать разные результаты.Технически многие громкоговорители используются для воспроизведения частот в диапазонах, в которых они теоретически мало пригодны. По мере увеличения частоты внеосевое покрытие датчика уменьшается относительно его диаметра. В какой-то момент покрытие становится «широким» или узким, как луч фонарика. Если вы когда-либо стояли перед гитарным усилителем или кабинетом колонок, затем слегка двигались в одну или другую сторону и замечали другой звук, значит, вы испытали это явление и теперь знаете, почему это происходит.Ясно, что большинство двухсторонних корпусов игнорируют теорию и по-прежнему работают достаточно хорошо. То же самое верно для многих гитарных усилителей, но полезно знать, в какой момент можно ожидать компромисса в покрытии.

Энергетическая нагрузка

Эта спецификация очень важна для выбора датчика. Очевидно, вам нужно выбрать громкоговоритель, способный обрабатывать входную мощность, которую вы собираетесь предоставить. Точно так же вы можете разрушить громкоговоритель, потребляя слишком мало энергии.Идеальная ситуация — выбрать громкоговоритель, способный выдерживать большую мощность, чем вы можете предоставить, что обеспечит некоторый запас и страхование от теплового сбоя. Использовать автомобиль в качестве аналогии; Вы бы не купили машину, которая могла бы разогнаться только до 55 миль в час, если бы вы всегда собирались двигаться с такой скоростью. Вообще говоря, фактор номер один в номинальной мощности преобразователя — это его способность выделять тепловую энергию. На это влияет несколько вариантов дизайна, но в первую очередь размер звуковой катушки, размер магнита, вентиляция и адгезивы, используемые в конструкции звуковой катушки.Катушка и магнит большего размера обеспечивают большую площадь для рассеивания тепла, в то время как вентиляция позволяет отводить тепловую энергию и более холодному воздуху попадать в конструкцию двигателя. Не менее важна способность звуковой катушки обрабатывать тепловую энергию. Eminence славится использованием запатентованных клеев и компонентов, которые максимально увеличивают способность звуковой катушки выдерживать экстремальные температуры. При определении мощности необходимо также учитывать механические факторы. Преобразователь мог бы выдержать 1000 Вт с тепловой точки зрения, но выйдет из строя задолго до того, как этот уровень будет достигнут из-за механических проблем, таких как удары катушки о заднюю пластину, выход катушки из зазора, изгиб конуса из-за слишком большой нагрузки. движение наружу, или паук опускается на верхнюю пластину.Наиболее частой причиной такой неисправности было бы требование, чтобы динамик производил больше низких частот, чем он мог бы получить механически при номинальной мощности. Обязательно учитывайте предлагаемый используемый частотный диапазон и параметр Xlim в сочетании с номинальной мощностью, чтобы избежать таких сбоев. Номинальная мощность Eminence получена с использованием источника шума EIA 426A и стандарта испытаний. Все испытания проводятся в течение восьми часов на открытом воздухе, без температурного контроля. Eminence тестирует образцы из каждого из трех различных производственных циклов, и каждый образец должен пройти тест, превышающий номинальную мощность на 50-100 Вт.Музыкальная программа Eminence вдвое превышает наш стандартный рейтинг в Ваттах.

Чувствительность

Эти данные представляют собой одну из наиболее полезных спецификаций, опубликованных для любого преобразователя. Это представление об эффективности и объеме, которые вы можете ожидать от устройства по отношению к входной мощности. Производители громкоговорителей следуют другим правилам при получении этой информации — в отрасли нет точного стандарта. В результате покупатели громкоговорителей часто не могут сравнить «яблоки с яблоками», глядя на чувствительность продуктов разных производителей.