Conceptos físicos relacionados con la actividad
Con esta experiencia se pueden trabajar los siguientes conceptos relacionados con las corrientes inducidas y las fuerzas magnéticas
- Corriente eléctrica
- Inducción electromagnética
- Campo magnético
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Para fabricar un altavoz se necesita un imán, una bobina y una membrana. La bobina debe estar alimentada con una cierta señal eléctrica en la que está codificada el sonido que queremos reproducir. En presencia de un imán, la bobina sufrirá una fuerza magnética que es proporcional a la intensidad con que se alimenta. El sentido de la fuerza dependerá del sentido en el que la corriente recorre la bobina. De forma que, si la intensidad oscila con una cierta frecuencia, la fuerza magnética también oscila y la bobina se moverá de acuerdo con un movimiento oscilatorio forzado y amortiguado. Si sujetamos a la bobina una membrana, ésta vibrará también, desplazando el aire y produciendo la onda sonora. En general, se pretende reproducir una composición de armónicos de la forma más fiel posible, por lo que en la construcción de un altavoz es importante mantener la proporcionalidad de la fuerza con la señal eléctrica. Para reducir la distorsión de la señal acústica respecto de la señal eléctrica con que alimentamos la bobina se suele trabajar con un campo magnético en sentido radial respecto del eje de la bobina (ver figura) y de magnitud constante. Con esta configuración, la fuerza neta es paralela al eje de la bobina y constante aunque se desplace ligeramente a lo largo del eje. Para conseguir esta geometría del campo magnético se utiliza una pieza de hierro que conduce el flujo magnético del imán en la dirección de interés. La membrana tiene que ser ligera y con forma de cono. Además, necesitaremos sujetar tanto la membrana con diversos componentes mecánicos que aseguren la estabilidad de la bobina y su movilidad en el centro del campo magnético dentro del entrehierro. |
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