1831年,英国的物理学家法拉第发明了电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象称为电磁感应现象,产生的电流就叫感应电流。
电磁感应这一重要的发明,对人类最大的贡献就是由此而制造出的发电机,使人类大规模地用电成为一种现实。
发电机是利用电磁感应现象制成的,这点可能有些物理知识的人也都知道。其实,你可能不知道,我们在生活中常见的话筒(麦克风)如图(左),大多也是根据这个原理制成的。
话筒的种类很多,按结构不同,一般分为动圈式、晶体式、炭粒式、铝带式和电容式等:按使用性能可分成立体声话筒、有线话筒、无线话筒、驻极体话筒等:按接收的方向又可分成心形、超心形、强指向、无方向等。但不管是什么样形式的话筒,他们的原理是相同的,就是把声信号转换成电信号,只是采用转换信号的方式不同。
我们生活中常见的话筒大部分都是动圈式话筒,其结构如图(右):它在一个膜片的后面粘贴着一个由漆包线绕成的线圈,也叫音圈。在有膜片的后面还安装了一个环形的永磁体,并将线圈套在永磁体的一个极上,线圈的两端用引线引出。
我们已经知道,物体是由振动发声的。我们说话时会激起向四周传播的声波,声波引起周围的空气的振动。对着话筒说话时,我们说话产生的声波就会引起膜片的振动,膜片的振动就带动了套在磁极上的线圈前后振动,而线圈的前后振动,就做了切割了磁感线的运动,所以就在线圈中产生了电流,这样就把声信号转化为电信号。
我们说话的声音是大小不断变化的,线圈振动时产生的感应电流的大小和方面也就不断地变化,它变化的振幅和频率是由声波决定的。
当然这个微弱的电流不足以引起扬声器的喇叭振动的,这时我们就用扩音器(俗称功放)把这个电流放大,再传给扬声器,从扬声器中就发出了放大的声音。
在八年级(人教版)动手动脑学物理就提到了这样的问题:“当你对着话筒说话或唱歌时,产生的声音使膜片______,与膜片相连的线圈也跟着一起______,线圈在磁场中的这种运动,能产生随着声音的变化而变化的_____,经放大后,通过扬声器还原成声音。”
答案就是:振动、振动、电流
扬声器工作过程是刚好和话筒完全相反的,它把电信号又转换成声信号,这里用到的就是通电导体在磁场中会受到力的作用这个原理,有兴趣的同学可以查阅一下的资料,看看扬声器的结构和工作原理吧!
当我们在卡啦OK厅放声高歌时,当我们在KTV包房尽情欢唱时,当我们陶醉在舞台上歌星的精彩歌声时,当我们沉浸于主持人的妙语联珠时,请别忘了拿在手里的默默无离的工具──话筒,不是它们的存在,不是它们的尽职尽责,我们又怎么会有这样美好的享受呢?
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