Physik verstehen 4, Schulbuch

66 3  Arbeitsheft-Seite 33 Mikrofon und Lautsprecher 1. Wie funktionieren Mikrofone? Schall entsteht, wenn ein elastischer Körper schnell schwingt. Er breitet sich in Form von Schallwellen aus. Diese versetzen andere Körper in Schwingung. Mikrofone wandeln Schallwellen in elektrische Stromschwankungen um. Eine dünne Membran (= eine gespannte schwingende Fläche) wird durch den Schall in Schwingung versetzt. Ein Wandler, der mit der Membran verbunden ist, erzeugt aus diesen Schwingungen elektrische Signale. • Kohlekörnermikrofone : Kohlekörner werden durch Schallwellen mehr oder weniger aneinandergepresst. Dadurch ändert sich der elektrische Widerstand im Rhythmus des Schalls. Das Kohlestabmikrofon (Abb. 66.1)  E1 Schließe eine 9-V-Batterie, eine Lampe und zwei Kohlestäbe in Reihe. Lege einen dritten Kohle- stab über die beiden anderen. Bewegst du den Kohlestab, ändert sich die Helligkeit der Lampe. • Elektrodynamische Mikrofone : Die Schallwellen bewegen eine Spule in einem Magnetfeld (Abb. 66.2). Es entstehen schwankende Induktionsströme. • Kondensatormikrofone : Der Abstand zwischen zwei Kondensatorfolien wird durch die Schallwellen verändert, wodurch Spannungsschwankungen auftreten. In Handys verwendet man sogenannte Elektret-Kondensatormikro- fone (Abb. 66.4). Diese Mikrofone benötigen eine Stromversorgung. 2. Wie funktioniert ein Lautsprecher? Die Schwingspule (Abb. 66.5)  E1 Hänge eine kleine Spule über einen Magnetpol und verbinde sie über einen Schalter mit einer 1,5-V-Zelle. Schaltest du den elektrischen Strom ein und aus, beginnt sich die Spule im Magnetfeld zu bewegen. • Elektrodynamische Lautsprecher : Durch Stromschwankungen bewegt sich eine Spule in einem Magnetfeld und bringt eine Membran zum Schwingen. • Piezolautsprecher : Ein Piezokristall wird durch Spannungsschwankungen zum Schwingen gebracht. V1 66.1 Das Kohlestabmikrofon Der elektrische Widerstand ändert sich durch das unterschiedliche Aneinander- drücken der Kohlestäbe. Schallwellen Signal Membran Permanentmagnet Spule 66.2 Aufbau eines elektrodynamischen Mikrofons In Mikrofonen wird eine Membran durch Schall zum Schwingen gebracht. Die Schwingungen werden in Stromschwankungen umgewandelt. M 66.4 Elektret-Kondensatormikrofon in einem Mobiltelefon Schallwellen Signal Membran Gegenelektrode Spannungsversorgung hochohm. Widerstand V2 66.5 Die Schwingspule Membran Schalt- zeichen Korb Schwing- spule Permanentmagnet 66.6 Aufbau eines elektrodynamischen Lautsprechers In Lautsprechern werden Stromschwankungen in Schwingungen einer Membran und dadurch zu Schallwellen umgewandelt. M 66.3 Gesangsmikrofone bei Konzerten sind meist elektrodynamische Mikrofone. Hier abgebildet ist die österreichische Sängerin und Liedermacherin Katrin Navessi. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv