Visa fråga/svar

 

Elektricitet-Magnetism [17010]

Fråga:
Hej! Vi är tre grabbar som gör projektarbete i fysik där vi ska göra en högtalare och alla dess komponenter.

Egentligen är min fråga rent teoretisk, vi undrar om det möjligen finns ett samband mellan spänningen/strömmen som skapas i spolen och de(n) frekvens(er)som kan skapas av membranet.

Vi har själva försökt att hitta ett samband på detta sätt: U=Spänning I=Ström Z=Impedans C=Kapacitans f=frekvens

1. U=Z*I --> Z=U/I 2. Z=1/(2*pi*f*C)

Dessa två ekvationer slår vi ihop och får ut frekvensen i denna formel: f=I/(2*pi*f*C)

Vår fråga är helt enkelt: Är vår formel möjlig, eller finns det någon annan formel som kan ett samband mellan spolens spänning/ström och frekvensen?

Mvh//Sepehr,Max och Wille
/Sepehr Y, Kärrtorps gymnasium, Stockholm

Svar:
Sepehr, Max och Wille! Jag tror ni har missuppfattat en del. Låt oss börja från början.

Ohms lag ger ett samband mellan ström och spänning för likström:

U = R*I

Proportionalitetskonstanten R kallas resistans. Resistansen beror av materialet. Vissa material (metaller) har liten resistans och vissa (isolatorer) har hög resistans, se fråga 4267 .

Om man i stället har växelström med frekvensen f = w/2p där w är vinkelfrekvensen (i radianer/sekund) blir det lite mer komplicerat. Om kretsen förutom en spänningskälla innehåller motstånd (R), kondensatorer (kapacitans C) och spolar (induktans L), så måste man ta hänsyn till att spänningen i en kondensator ligger efter strömmen och i en spole ligger före strömmen. Detta hanterar man med att införa en komplex (innehåller i) resistans som kallas impedans (betecknas vanligen Z i stället för R), se j-omega-metoden .

Ett alternativ till den komplexa metoden är att använda visardiagram, se nedanstående bild från Reaktans . Om man har både induktans och kapacitans börjar man med att räkna ut den resulterande reaktansen (induktans + kapacitans, se fråga 12160 ). Denna vektor (som pekar uppåt eller neråt i diagrammet) sammansätts sedan med resistansen (som pekar åt höger) för att ge en total impedans för kretsen. Vinkeln mellan impedansvektorn och x-axeln kallas fasförskjutning q.

Effektutvecklingen i kretsen blir

P = Ue*Ie*cos(q)

där Ue och Ie är effektivvärden.

Detta är ganska komplext (i dubbel mening), men för ert projekt räcker det att ni förstår att högtalaren innehåller en spole, så "motståndet" i er krets kommer att vara frekvensberoende. Detta är en del i den "respons-kurva" (ljudvolym/volt input) som funktion av frekvensen. Respons-kurvan innefattar inte bara den elektriska impedansen utan även hur effektivt ljudet genereras. Det finns mycket omfattande dokumentation om detta i Loudspeaker .

Lägg emellertid märke till att frekvensen w inte är något som kretsen skapar, den kommer från spänningen från förstärkaren med vilken ni driver högtalaren.



/Peter E

Nyckelord: impedans [3]; induktans [6]; resistans [11];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.