I. Haut-parleur électrodynamique - Bougaud

|TS |Thème : Emetteurs et récepteurs sonores |TP |
|Spécialité |Principe de fonctionnement d'un haut-parleur et d'un |Chap.4 |
| |microphone | |
Haut-parleur électrodynamique
1 Force de Laplace avec une tige rectiligne . On considère un élément conducteur rectiligne CD, de longueur L,
parcouru par un courant d'intensité I et placé dans un champ
magnétique );B) uniforme.
. Cet élément est alors soumis à une force électromagnétique );F)
appelé force de Laplace. 1 A l'aide de l'animation Force de Laplace, tester tous les cas de figure
où la force de Laplace se manifeste.
2 Comment est située cette force par rapport au champ magnétique );B) et au
sens de l'intensité I ?
3 Représenter la force de Laplace dans les deux cas ci-dessous :
2 Force de Laplace avec une bobine (Doc. 1)
1 De quels paramètres dépend le sens de la force de Laplace ? Répondre à
cette question en utilisant des observations expérimentales.
2 Pour alimenter la bobine, on utilise un générateur très basses fréquences
(GTBF) qui délivre une tension en créneau de fréquence inférieure à
10 Hz. Brancher la bobine avec l'aimant à proximité. Quelles sont
les observations ? Expliquer.
3 Le haut - parleur électrodynamique (Doc.2)
1 A partir du document 2, expliquer le fonctionnement du haut-parleur
électrodynamique.
2 En utilisant l'animation sur le principe du haut-parleur, quelles sont
les grandeurs variables au cours du temps et la grandeur
constante ?
3 Sur un schéma, à un instant donné, indiquer le sens de la force de
Laplace );F), du champ magnétique );B) et le sens du courant.
4 Le haut-parleur électrodynamique est un transducteur électroacoustique.
Rechercher la signification du mot transducteur en général puis
celle du transducteur électroacoustique. Le microphone électrodynamique
1 La tension induite . Un aimant déplacé devant une bobine provoque l'apparition d'une
tension électrique aux bornes de la bobine. On parle de tension
induite ; elle est créée par le phénomène d'induction
électromagnétique. 1 Expliquer l'expérience permettant de mettre en évidence la tension
induite.
2 A quelle condition une tension induite apparaît-elle aux bornes de la
bobine ?
3 Quelle est la relation entre la fréquence de la tension induite et la
fréquence du mouvement de l'aimant par rapport à la bobine ?
Réaliser les expériences nécessaires et répondre à cette question
en utilisant les observations expérimentales.
2 Le microphone électrodynamique (doc.4) . Un microphone électrodynamique comporte deux éléments essentiels :
une bobine mobile et un aimant fixe, la bobine étant placée dans le
champ magnétique créé par l'aimant.
. Lorsqu'une onde sonore rencontre la membrane d'un microphone, elle la
fait vibrer. Ces vibrations sont transmises à la bobine. La bobine
étant dans le champ magnétique de l'aimant, il apparaît une tension
induite aux bornes de la bobine.
. Voir l'animation sur le principe du microphone. 1 Quels éléments d'un microphone électrodynamique sont modélisés par le
dispositif de cette expérience ?
2 Faire la synthèse des expériences pour montrer qu'un microphone
électrodynamique est un transducteur électroacoustique.
Conclusions 1) Quels éléments sont communs à un microphone électrodynamique et à un
haut-parleur électrodynamique ?
2) Un haut-parleur électrodynamique peut-il jouer le rôle de microphone
électrodynamique ?
Proposer un protocole permettant de vérifier expérimentalement votre
réponse.
Le mettre en ?uvre après accord du professeur et conclure. Exercice : remplacement d'un haut-parleur . Ex. 7 p.86 du livre.