Autóaudio-elektromos elmélet – Mágneses terek

Az autóaudio-elektromos elméletről szóló vitánkat tovább folytatva elvezet bennünket annak megvitatásához, hogy a vezetőn keresztül áramló elektromosság hogyan hoz létre mágneses tereket a karmester körül. Az áramáramlás és a mágnesesség közötti kapcsolat megértése elengedhetetlen a hangszóró működésének megértéséhez.

Az elektromágnesesség története

Az elektromosság és a mágnesesség közötti első dokumentált összefüggés Gian Domenico Romagnositól, egy 19. századi olasz jogtudóstól származik, aki észrevette, hogy egy mágnesezett tűt mozgattak voltaic halom jelenlétében (az akkumulátor elődje). Hans Christian Ørsted hasonló esetet figyelt meg 1820 áprilisában. Egy esti előadás anyagát állította össze, és észrevette, hogy az iránytű irányt változtat, amikor egy elemet csatlakoztatott az áramkörhöz. Sem Romagnosi, sem Ørsted nem tudta megmagyarázni a jelenséget, de tudták, hogy van egy meghatározott kapcsolat.

1873-ban James Clark Maxwell kiadott egy kiadványt A Treatise on Electricity and Magnetism címmel. , amely négy hatás jelenlétét magyarázta:

1. Az elektromos töltések a köztük lévő távolság négyzetével fordítottan arányos erővel vonzzák vagy taszítják egymást:A töltésektől eltérően a töltések vonzzák, az azonosak taszítják.
2. A mágneses pólusok (vagy az egyes pontokon lévő polarizációs állapotok) a pozitív és negatív töltésekhez hasonló módon vonzzák vagy taszítják egymást, és mindig párban léteznek:Minden északi pólus egy déli pólushoz van kötve.
3. A vezetéken belüli elektromos áram megfelelő kerületi mágneses teret hoz létre a vezetéken kívül. Iránya (az óramutató járásával megegyező vagy azzal ellentétes) a vezetékben lévő áram irányától függ.
4. Áram indukálódik egy huzalhurokban, amikor azt a mágneses mező felé vagy onnan távolítják el, vagy egy mágnest a mágneses tér felé vagy attól távolítanak el; az áram iránya a mozgás irányától függ.

Mi okoz mágneses teret, amikor áram folyik?

Az elektromosság az elektronok vezetőbe és onnan történő mozgása. Az egyik elektron belép a vezető végébe, beleütközik egy másik elektronba, és így tovább, amíg egy másik elektron elhagyja a vezető másik végét, és belép a terhelésbe.

Mivel a vezetőben gyakorlatilag több elektron van, amikor áram folyik, a negatív töltésű elektronok és a pozitív töltésű ionok egyensúlya felborul, és így a vezető körüli mágneses tér egyensúlyának felborulásához vezet.

Több ezer szót szentelhetnénk az atomok működésének elmagyarázására. De röviden, az atom magjában pozitív töltésű protonokból álló mag van, és egy csomó negatív töltésű elektron kering e mag körül. Ha nincs áram, az atomnak nincs mágneses tere, mert a protonok körüli elektronok mennyisége és útja kiegyensúlyozott. Amikor egy elektront kiütünk egy atomból, és egy másikba ütközünk, az atomok kiegyensúlyozatlanokká válnak, és ezáltal nettó mágneses mezőt hoznak létre.

Magyarázat nagyobb léptékben

Amikor az akkumulátor pozitív pólusáról a negatívra áramlik az elektromosság, mágneses mező jön létre a vezető körül. Ha megnézi az alábbi képet, látni fogja a mágneses tér irányát az erő áramlásához képest.

Az iskolákban ezt gyakran jobbkéz-szabálynak nevezik. Ha jobb kezével körbefonja a vezetőt úgy, hogy a hüvelykujját felfelé nyújtja az áram áramlási irányába (pozitívat a keze alá, negatívot pedig fölé), ujjai a mágneses tér irányába mutatnak.

Ne feledje, hogy az audiojelek esetében az áram polaritása pozitívról negatívra változik, ugyanúgy, ahogyan a hangszeren beszélő vagy játszik valaki által keltett rezgések nyomást gyakorolnak és ritkítják a levegőt, hogy hangot keltsenek.

Hogyan működik a mágnesesség a hangszórókat?

A hagyományos mozgó tekercses hangszórók huzaltekercset (úgynevezett hangtekercset) és rögzített mágnest használnak. Az erősítő elektromos árama átfolyik a hangtekercsen, és mágneses mezőt hoz létre. A mágneses tér polaritása a mágneses tér erősségével arányos mértékben befelé húzza vagy kinyomja a hangot.

Az alábbi diagram a hangtekercsre kifejtett erőt mutatja, amikor az áram átfolyik az audio hullámforma pozitív felén.

Ez a diagram a hangtekercsre kifejtett erőt mutatja, amikor az áram átfolyik az audio hullámforma negatív felén.

Az áram polaritásának megfordulásával a hangtekercsre kifejtett erő is változik, amely a hangtekercs-képzőn keresztül kapcsolódik a hangszóró kúpjához.

A mágnesesség nem mindig előnyös

A hangszórókkal kapcsolatban a működésükhöz mágneses mezőkre támaszkodunk, és szükségünk van rájuk. Ezzel együtt a mágnesesség nem mindig a mi javunkra válik.

Ha nagy mennyiségű áram folyik át egy vezetőn, akkor erős mágneses tér lesz a vezető körül. Ha egy másik vezetőt helyezünk ebbe a mágneses mezőbe, feszültség keletkezik a második vezetékdarabon.

In our vehicles, many devices such as fans, sensors, the alternator, lighting control modules and computers create magnetic fields containing high-frequency noise. When an improperly shielded interconnect passes through one of these fields, it can pick up that noise and produce a voltage on the conductor. This phenomenon is why it’s important for your installer to run the interconnect cables and often the speaker wires in your car away from sources of electrical noise.

Consult Your Local Mobile Electronic Installation Experts

When it’s time to upgrade the sound system in your vehicle, visit your local specialized mobile enhancement retailer. They have the training and experience to ensure your new audio system will sound great and be free of unwanted noise!

In our next article, we are going to talk about inductance and capacitance and how those characteristics affect high-frequency electrical signals.
This article is written and produced by the team at www.BestCarAudio.com. Bármilyen sokszorosítás vagy felhasználás tilos az 1sixty8 média kifejezett írásos engedélye nélkül.