Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku

Ikona prakticky

Dva reproduktorky

Ikona inspiraceIkona hodina
Autor: Jaroslav Kusala
Anotace: Návod na zhotovení dvou verzí modelu dynamického reproduktoru. Pomůcka je určena k názorné demonstraci působení magnetického pole na vodič s proudem a k objasnění funkce reproduktoru.
Podpora výuky jazyka:
Klíčové kompetence:
  1. Základní vzdělávání » Kompetence k učení » samostatně pozoruje a experimentuje, získané výsledky porovnává, kriticky posuzuje a vyvozuje z nich závěry pro využití v budoucnosti
Očekávaný výstup:
  1. základní vzdělávání » Člověk a příroda » 2. stupeň » Fyzika » Elektromagnetické a světelné děje » využívá prakticky poznatky o působení magnetického pole na magnet a cívku s proudem a o vlivu změny magnetického pole v okolí cívky na vznik indukovaného napětí v ní
Mezioborové přesahy a vazby: Nejsou přiřazeny žádné mezioborové přesahy.
Průřezová témata:
  1. Základní vzdělávání » Mediální výchova » fungování a vliv médií ve společnosti
Organizace řízení učební činnosti: Frontální, Skupinová
Organizace prostorová: Školní třída
Nutné pomůcky: dle výpisu v příspěvku
Klíčová slova: elektrický proud, magnetické pole, síla, Flemingovo pravidlo

Text článku:

V první třetině devatenáctého století se začalo rozvíjet zcela nové odvětví fyziky - elektrodynamika. H. Ch. Oersted objevil existenci magnetického pole v okolí vodiče s proudem, důležité zákony v oboru elektromagnetismu formuloval A. M. Ampére, M. Faraday objevil elektromagnetickou indukci. Postupně se ukázalo, že tento zdánlivé nenápadný jev má velmi pestré a důležité technické aplikace. Patří k nim elektromotory všeho druhu, měřicí přístroje, dynamický reproduktor, vychylování v televizní obrazovce, urychlovače částic aj. V hodinách fyziky demonstrujeme uvedený jev například vychýlením měděné hrazdičky mezi póly podkovového magnetu. Oživení v hodině také spolehlivě vyvolají „levoruční" prostocviky při řešení úloh o vztahu mezi směrem proudu, orientací indukčních čar a působící síly s využitím Flemingova pravidla levé ruky.

Pro žáky je pravděpodobně nejpochopitelnější aplikací reproduktor. Setkávají se s ním prakticky každý den a objasnění jeho funkce se v podstatě opírá jen o jediný jev - působení magnetického pole na vodič s proudem. V silném magnetickém poli permanentního magnetu je v úzké mezeře umístěna kmitací cívka, spojená s papírovou membránou kuželového tvaru. Přivedeme-li do cívky proměnný proud ze zesilovače, působí na ni proměnná magnetická síla a rozkmitá ji. Spolu s cívkou se rozkmitá i membrána a stává se zdrojem zvuku. Lepší reprodukci zvuku poskytují reproduktorové soustavy. Jejich skříň obsahuje několik reproduktorů pro různé části zvukového spektra: - vysokotónový, středotónový a hlubokotónový.

Nahlédnout do útrob skutečného reproduktoru je nemožné, takže výklad jeho funkce se nese více méně v teoretickém duchu. A přitom není nijak obtížné zhotovit funkční a velmi názorný model dynamického reproduktoru. V tomto článku nabízíme dvě varianty - první model „hraje" docela slušně, konstrukce druhého je zase velmi kuriózní. Oba typy mohou bez problémů sestavit i sami žáci, materiálová a finanční náročnost je - s výjimkou feritového magnetu - prakticky nulová.

Polystyrenový reproduktor

Připravte si základové prkénko nebo překližku, lehký polystyrenový tácek, proužky kladívkového papíru, tenký smaltovaný drát, válcový feritový magnet, oboustrannou samolepicí pásku, disperzní lepidlo a reproduktorový konektor.

Nejprve z pruhu papíru slepte kostřičku cívky s průměrem o málo větším než je průměr magnetu. Po zaschnutí lepidla naviňte na kostřičku 30 - 50 závitů tenkého smaltovaného drátu. Vinutí zakápněte lepidlem a oba přívody ponechejte aspoň půl metru dlouhé. Hotovou cívku přilepte do středu polystyrenového tácku a nechejte důkladně zaschnout.

Z proužků papíru složte dvě pružné „harmoniky" a přilepte je k tácku. Doprostřed základní desky přilepte kouskem oboustranné pásky magnet. Cívku shora nasuňte na magnet a prostřednictvím „harmonik" přilepte tácek k základní desce. Dejte pozor, aby se cívka na magnetu pohybovala zcela volně, bez drhnutí! Výšku tácku nastavte tak, aby cívka byla přibližně v úrovni horní plochy magnetu. Nastavování proveďte natahováním nebo stlačováním papírových harmonik. Funkčnost hotového reproduktorku předběžně vyzkoušejte krátkým připojováním k tužkové baterii: mělo by se ozývat výrazné „praskání", způsobené kmitáním cívky a tácku.

Je-li vše v pořádku, připájejte k vodičům konektor pro připojení ke zdroji signálu (rádio, zesilovač). V tom bude asi největší problém - je třeba použít zdroj s výstupem pro reproduktor, tj. pro impedanci 4 - 16 ohmů. Tento výstup byl u starších přijímačů běžný, většina současných má bohužel výstup jen pro vysokoohmová sluchátka. V tom případě počítejte s tím, že reproduktor bude hrát jen poměrně slabě - ale hrát určitě bude!

To přece nemůže hrát!

Druhou variantu zhotovíte z rozmontovaného pevného disku. Odstraňte všechny díly kromě otočného raménka s cívkou a spodního magnetu pod cívkou. Při demontáži budete potřebovat speciální šestihranný šroubovák, takže se do ní pravděpodobně nebude moci pustit každý. Je-li vše demontováno, opatrně připájejte k vývodům cívky delší tenké smaltované přívodní vodiče a pokusy mohou začít. Vytvarováním přívodních vodičů pootočte raménko tak, aby se cívečka pohybovala mimo střed magnetu, jak je zřetelné z fotografie. Kdyby se pohybovala uprostřed, byl by výsledný zvukový efekt minimální. Nejprve opět krátce připojujte baterii a sledujte prudké kmity cívky, vychylované silným magnetem pod ní. Když je vše v pořádku, připojte konektor a vyzkoušejte reproduktor se zesilovačem nebo radiopřijímačem. Raménko bude vydávat sice slabý, ale kupodivu docela srozumitelný zvuk.

Pomůcku vyučující může zařadit do výuky různým způsobem. V základní škole nebo na nižším stupni gymnázia zřejmě postačí pouhá ukázka. Ve střední škole je kromě pouhé demonstrace vhodné porovnat sestavu jednoduchého modelu a skutečného reproduktoru a pokusit se evidentní konstrukční rozdíly zdůvodnit. Ve fyzikálním semináři je navíc možno v této souvislosti diskutovat i o dalších problémech elektroakustiky.

Obr

1. Obr. Hlavní části polystyrenového reproduktoru

Obr

2. Obr. Tácek s nalepenou cívkou a „harmonikami" je připraven k nalepení na základní desk

Obr
3. Obr. Hotový reproduktorek - při pečlivé práci budete kvalitou zvuku příjemně překvapeni

Obr
4. Obr. Pevný disk je třeba celý rozmontovat, s výjimkou raménka a spodního magnetu


Obr
5. Obr. Hotový reproduktorek - hraje sice slabě, ale hraje!

Anotované odkazy:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné anotované odkazy.
Přiřazené DUM:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné DUM.
Přiřazené aktivity:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné aktivity.
 
INFO
Publikován: 30. 05. 2008
Zobrazeno: 6246krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 0

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku :
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

zatím nikdo Hodnocení článku : 5
zatím nikdo Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
KUSALA, Jaroslav . Dva reproduktorky. Metodický portál: Články [online]. 30. 05. 2008, [cit. 2018-10-17]. Dostupný z WWW: <https://clanky.rvp.cz/clanek/c/ZP/2357/DVA-REPRODUKTORKY.html>. ISSN 1802-4785.
Licence Licence Creative Commons

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons.


Komentáře
Příspěvek nebyl zatím komentován.