COURS- LE HAUT PARLEUR - Ducros Prof
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http://ducros.prof.free.fr BAC PRO 3 Ans – Terminale Leçon N°6 Son et Lumière Son : Principe de Fonctionnement du Haut Parleur 1. Introduction : étude de documents Document 1 : Un haut parleur est constitué par : Un bâti métallique, Un aimant permanent, Une bobine qui peut osciller sur son axe, Un spider qui : a) Guide le déplacement de la bobine, b) Garde la membrane centrée Une membrane fixée sur le bâti et solidaire de la bobine, Une suspension qui assure la liaison entre le bâti et la membrane tout en permettant le déplacement de cette dernière. Document 2 La bobine électrique mobile est immergée dans le champ magnétique de l’aimant. Lorsque la bobine est soumise à une tension variable de fréquence f, elle est parcourue par un aimant d’intensité variable de même fréquence que la tension. La bobine est alors le siège de forces électromagnétiques qui l’entraînent en avant et en arrière. La membrane, solidaire de la bobine, se met à vibrer entrainant l’air dont les molécules transmettent un son de fréquence f. Document 3 a. Quelle est la fonction d’un haut-parleur ? Un haut-parleur convertit un signal électrique en une onde mécanique (onde sonore). b. Quelle est l’origine du champ magnétique dans lequel baigne la bobine ? Le champ magnétique est créé par l’aimant. 324.06 – Principe de Fonctionnement du Haut Parleur Cours 1.4 http://ducros.prof.free.fr BAC PRO 3 Ans – Terminale c. Lorsque l’amplificateur délivre une tension variable de fréquence , quelle est la caractéristique du courant qui parcoure la bobine ? La bobine est parcourue par un courant variable de même fréquence, f, que la tension. d. Que se passe-t-il lorsque la bobine est traversée par ce courant ? La bobine est soumise à une force électromagnétique et elle se déplace d’avant en arrière. e. Comment le son est-il alors restitué ? La membrane se met à vibrer à la même fréquence que la bobine. Les molécules d’air présentes autour de la membrane sont successivement écartées puis rapprochées les unes des autres. IL se crée des variations de pression dans tout l’espace autour de la membrane et une onde sonore de fréquence f se propage. f. Identifier sur le schéma la partie mobile du haut-parleur. La bobine et la membrane constituent la partie mobile du haut-parleur. Comment la bobine d’un haut-parleur peut-elle être mise en mouvement ? 2. Propriétés du champ magnétique Document 4 Vidéo spectres magnétiques. Montrer l’expérience. Propriété La région de l’espace dans laquelle une aiguille aimantée est soumise à des forces magnétiques est un champ magnétique. Un champ magnétique peut être créé : par un aimant Un aimant possède toujours un pôle Nord et un pôle Sud. Deux pôles magnétiques identiques se repoussent, deux pôles différents s’attirent. Un champ magnétique est caractérisé par le vecteur tangent à la ligne de champ et dirigé du Nord vers le Sud. par un solénoïde (bobine de fil) parcouru par un courant électrique Règle du tire-bouchon : un tire-bouchon tournant dans le sens du courant électrique progresse dans le sens du champ magnétique (du Sud vers le Nord). Règle du bonhomme d’Ampère : le courant entre par les pieds et sort par la tête du bonhomme. Il regarde couché le centre du solénoïde. Le sens du courant est donné par son bras gauche. La valeur du champ magnétique s’exprime en Tesla (T) et se mesure avec un Teslamètre. 324.06 – Principe de Fonctionnement du Haut Parleur Cours 2.4 http://ducros.prof.free.fr BAC PRO 3 Ans – Terminale 3. Valeur du champ magnétique créé par un courant Document 5 : Expérience On choisit six positions successives du curseur sur toute la longueur du rhéostat de manière à faire varier l’intensité du courant qui parcourt la bobine. Pour chaque valeur de l’intensité ( ), on relève la valeur du champ centre de la bobine. ( ) au Observations : Les rapports B/I sont égaux entre eux. Les points placés sur le repère sont alignés Conclusion : La courbe représentative de la valeur du champ magnétique en fonction de l’intensité est une droite passant par l’origine du repère. La valeur du champ magnétique B au centre du solénoïde est proportionnelle à l’intensité du courant. intensité du courant (A) nombre de spires longueur du solénoïde en m champ magnétique (T) 324.06 – Principe de Fonctionnement du Haut Parleur Cours 3.4 http://ducros.prof.free.fr BAC PRO 3 Ans – Terminale 4. Action du champ magnétique sur un courant : Force de Laplace Document 6 Vidéo Rails de LAPLACE. Montrer l’expérience. Propriété Un conducteur électrique de longueur l, soumis à un champ magnétique B et traversé par un courant d’intensité I, subit une force électromagnétique F appelée Force de LAPLACE. Propriété Caractéristiques des force de LAPLACE : Direction Sens Valeur Règle des trois doigts de la main droite : Perpendiculaire à la direction du champ magnétique et à la direction du conducteur. en N, en A, en T et en m. Propriété Convention pour représenter un vecteur orthogonal à un plan : Réponse à la question : la bobine se déplace sous l’effet de la force de Laplace. Si est la longueur du fil de la bobine : 324.06 – Principe de Fonctionnement du Haut Parleur Cours 4.4
