Знакомство с техническими объектами, страница 68 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 10. Звуковые волны. Вопросы - страница 68.

Условие.

Знакомство с техническими объектами

На рис. 66 изображена схема электродинамического микрофона. В зазорах между полюсами постоянного магнита 1 находится лёгкая проволочная катушка 2, которая приклеена к диафрагме 3 (гибкой тонкой мембране). Диафрагма крепится к корпусу микрофона. Катушка с помощью гибких проводников 4 соединена с изолирующей пластиной 5, закреплённой на корпусе микрофона. Под действием звуковых волн диафрагма с катушкой приходят в колебательное движение. В результате в цепи катушки индуцируется ток.

a) На каких явлениях основано действие микрофона?

б) Что является источником звука в микрофоне?

Рис. 66

Решение.

а) На каких явлениях основано действие микрофона?

Действие электродинамического микрофона, схема которого представлена на рисунке, основано на двух последовательных физических явлениях:

1. Преобразование энергии звуковых волн в механическую энергию. Звуковые волны являются механическими колебаниями среды (например, воздуха). Попадая на диафрагму (3) микрофона, они заставляют ее колебаться. Поскольку катушка (2) жестко соединена с диафрагмой, она также начинает совершать колебательные движения, повторяющие по форме (частоте и амплитуде) исходные звуковые колебания.

2. Явление электромагнитной индукции. Проволочная катушка (2) находится в постоянном магнитном поле, которое создается магнитом (1). При движении катушки в этом поле изменяется магнитный поток, пронизывающий витки катушки. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, это изменение магнитного потока приводит к возникновению в катушке электродвижущей силы (ЭДС индукции), а так как цепь замкнута, то и электрического тока. Параметры этого электрического тока (сила тока и частота) соответствуют параметрам механических колебаний катушки, а значит, и характеристикам исходной звуковой волны. Таким образом, механическая энергия колебаний преобразуется в электрическую энергию.

Ответ: Действие микрофона основано на явлении электромагнитной индукции, которому предшествует преобразование энергии звуковых волн в механическую энергию колебаний диафрагмы с катушкой.

б) Что является источником звука в микрофоне?

Микрофон по своей сути является преобразователем, а не источником звука. Он улавливает звуковые волны и преобразует их в электрический сигнал. Следовательно, источник звука для микрофона всегда является внешним. В тексте задачи это подтверждается фразой: "Под действием звуковых волн диафрагма с катушкой приходят в колебательное движение", что указывает на внешнее происхождение этих волн. Источником звука может быть любой объект, создающий механические колебания в окружающей среде в слышимом диапазоне частот.

Ответ: Источником звука является любое внешнее колеблющееся тело, создающее звуковые волны (например, голосовые связки человека, струны музыкального инструмента, работающий механизм).