Coolelectrics.ru

Как ответить на такой вопрос: потому, что диффузор колеблет воздух, или потому, что звуковая катушка громкоговорителя колеблет диффузор? А, может быть, потому, что в громкоговоритель поступают из приемника токи звуковой частоты?

Звуковая катушка представляет собой некоторое количество витков провода, скрепленных с каркасом катушки и находящихся в сильном магнитном поле. Когда через обмотку катушки не протекает электрический ток, она не испытывает действия каких-либо сил, стремящихся привести ее в движение. Между магнитным полем и звуковой катушкой отсутствуют взаимодействия, могущие вывести ее из положения равновесия.

Но вот в витках звуковой катушки появляется электрический ток: свободные электроны, находящиеся в металле провода катушки, начали организованно двигаться в одну сторону.

Между движущимся электроном и магнитным полем существует определенное взаимодействие. Если электрон движется не точно в направлении поля, то на него будет действовать сила, стремящаяся изменить направление его движения. Направление действия этой силы легко определить по правилу правой руки: если правую руку расположить в магнитном поле так, чтобы ладонь была обращена к северному полюсу, а четыре сложенных пальца указывали направление движения электрона, то отогнутый большой палец укажет направление силы.

Электроны, начав свое движение в проводе звуковой катушки громкоговорителя, немедленно испытывают действие магнитного поля, стремящегося вытолкнуть их из магнитного зазора, и, подчиняясь ему, изменяют направление движения. Если электроны были бы действительно полностью свободными, то они вырвались бы из провода и устремились вон из магнитного зазора громкоговорителя. Началась бы своеобразная «магнитная эмиссия» электронов из провода с током.

Но свобода электронов в проводе относительна. Электроны могут передвигаться в толще металла провода, но при этом они испытывают определенное сопротивление с его стороны; электронам приходится протискиваться между атомами металла и сталкиваться с ними. Особенно большие затруднения встречают электроны у поверхности провода. Движение электрона, стремящегося покинуть провод, в этой зоне встречает сильнейшее противодействие со стороны других электронов и ионов металла.

Когда электрон находится во внутренних пространствах толщи провода, его взаимодействие с другими элементарными частицами уравновешивается, потому что они окружают электрон со всех сторон. В пограничной зоне, толщина которой около 10~7 мм, электроны испытывают сильнейшее притягивающее действие со стороны положительных ионов металла, которое не только ничем не уравновешивается, но, наоборот, усиливается отталкивающим действием пограничного слоя электронов атомных оболочек. Оба эти действия стремятся втянуть электрон обратно в провод.

Таким образом, электроны, которые в силу взаимодействия с магнитным полем «хотят» покинуть провод, не могут сделать этого из-за действия сил, существующих в пограничной зоне у поверхности проводника.

Но электроны не могут не подчиняться действию выталкивающей силы магнитного поля. Они начинают двигаться в направлении этой силы и, не будучи в состоянии вырваться из провода, увлекают его с собой.

Поэтому на поставленный вопрос надо ответить так: динамический громкоговоритель работает потому, что электроны, образующие электрический ток в звуковой катушке, взаимодействуя с магнитным полем в зазоре громкоговорителя, стремятся вырваться за пределы поля. Однако действующие в проводнике внутренние силы не позволяют им покинуть проводник. В результате электроны увлекают проводник с собой. Проводник в свою очередь увлекает скрепленный с ним каркас катушки, а катушка увлекает скрепленный с ней диффузор.

По такой же точно причине работают все электромоторы, рамки измерительных приборов и пр. Ротор мотора мощного электровоза, как и звуковую катушку громкоговорителя, движут электроны, которые, повинуясь магнитному полю, стремятся вырваться из провода, но, не будучи в состоянии сделать это, увлекают за собой провод.

В заключение надо сделать маленькую оговорку. Из нарисованной здесь картины можно сделать вывод, что при отсутствии тока электроны в проводе не движутся. Это, конечно, неверно. При отсутствии тока в проводе происходит тепловое движение электронов и эти электроны также взаимодействуют с магнитным полем. Но в тепловом движении электронов нет какого-либо преимущественного направления.

Отдельные электроны движутся в различные стороны и, взаимодействуя с магнитным полем, стремятся увлечь с собой провод и вытолкнуть его из зазора в обоих направлениях: и в сторону диффузора и в противоположную сторону. Такие силы взаимно уравновешивают друг друга, поэтому провод остается неподвижным. Лишь при организованном движении больших масс электронов в одном направлении, каким является электрический ток, возникают силы, увлекающие провод в определенную сторону.