Application : le haut-parleur
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Le haut-parleur électrodynamique fonctionne en utilisant cette propriété.
De quoi est composé un haut-parleur ? Comment fonctionne-t-il ?
Le haut parleur électrodynamique est constitué
principalement :
• d’un aimant circulaire ;
• d’une bobine circulaire mobile
placée autour d’un des pôles de l’aimant
;
• d’une membrane reliée
à la bobine ;
• d’un « saladier » ou
support qui contient l’aimant, la bobine
et la membrane.
Les fils de la bobine sont connectés à la sortie du
haut-parleur.
Le champ magnétique créé par l’aimant est perpendiculaire en tout point au courant qui circule dans chacune des spires.
Lorsqu’un courant continu circule dans les spires, il se
créé une force appelée force de
Laplace. Cette force n’existe que lorsque les
spires sont plongées dans un champ
magnétique.
La valeur de cette force est proportionnelle à
l’intensité du courant
I, à la valeur du
champ magnétique B et à
la longueur L du conducteur qui subit
la force.
On écrit : F =
I.L.B lorsque le
champ magnétique et le
courant sont
perpendiculaires.
F est exprimé en newton (N), I en
ampère (A), L en mètre (m) et B
en tesla (T).
La direction et le sens de cette force dépendent de la
direction et du sens du champ magnétique et du sens du
courant dans les spires.
Ils sont déterminés par la règle des trois
doigts.
Dans le haut-parleur électrodynamique, la bobine de fil
n’est pas reliée à un
générateur de courant continu, mais à un
générateur de tension alternative (qui
n’est pas forcément sinusoïdale).
Lorsque le courant circule dans la bobine, la force de Laplace
créée est orientée dans un sens puis dans
l’autre.
La bobine se déplace dans un mouvement de va-et-vient,
à la même fréquence que la fréquence
de la tension alternative.
La membrane du haut-parleur, qui est reliée à la
bobine, vibre donc à la même fréquence que
la fréquence de la tension.
L’énergie électrique a été transformée en énergie mécanique.
La membrane vibrante se trouve au contact de l’air. Le
mouvement de va-et-vient de cette membrane met l’air
environnant en vibration.
Une alternance de surpressions et de sous-pressions se
propage.
Un son se propage dans l’air.
L’énergie mécanique a été transformée en énergie sonore.
Le haut-parleur électrodynamique est constitué d’un aimant et d’une bobine mobile qui se déplace autour de cet aimant.
L’énergie électrique est transformée en énergie mécanique puis en énergie sonore.
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