Principe de fonctionnement d`un haut

Activité : Principe de fonctionnement d’un haut-parleur et d’un microphone
I. 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.
 A l’aide de l’animation Force de Laplace, tester tous les cas de figure où la force de Laplace se manifeste. [Réa]
Q1- Comment est située cette force par rapport au champ magnétique B et au sens de l’intensité I ? [App]
Q2- Représenter la force de Laplace dans les deux cas ci-dessous : [App]
2. Force de Laplace avec une bobine (Doc. 1)
 Observer l’expérience réalisée par le professeur.
Q4- Schématiser le montage de l’expérience en utilisant les symboles électriques normalisés : [Réa]
Q5- De quels paramètres dépend le sens de la force de Laplace ? [App]
SON 1

3. Le haut – parleur électrodynamique (Doc.2)
Q6- A partir du document 2 et de l’animation sur le principe du haut-parleur, expliquer son fonctionnement. [App-Com]
Q7- Quelles sont les grandeurs variables au cours du temps et la grandeur constante ? [App]
Q8- 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. [App-Réa]
Q9- Le haut-parleur électrodynamique est un transducteur électroacoustique. Rechercher la signification du mot
transducteur en général puis celle du transducteur électroacoustique. [App]

II. 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.
Q10- Schématiser l’expérience permettant de mettre
en évidence la tension induite. [Réa]
 Réaliser l’expérience [Réa]
Q11- A quelle condition une tension induite apparaît-elle aux bornes de la bobine ? [App]
Q12- Réaliser les mesures nécessaires pour indiquer la relation entre la fréquence de la tension induite et la fréquence
du mouvement de l’aimant par rapport à la bobine ? Expliquer la démarche. [Ana-Réa]
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.
Q13- Quels éléments d’un microphone électrodynamique sont modélisés par le dispositif de cette expérience ? [App]
Q14- Faire la synthèse des expériences pour montrer qu’un microphone électrodynamique est un transducteur
électroacoustique. [Val]

III. Réversibilité d’un transducteur électro-acoustique
Q15- Quels éléments sont communs à un microphone électrodynamique et à un haut-parleur électrodynamique ?[App]
Q16- Un haut-parleur électrodynamique peut-il jouer le rôle de microphone électrodynamique ?
Proposer un protocole permettant de vérifier expérimentalement votre réponse. [Ana]
 Le mettre en œuvre après accord du professeur et conclure. [Réa-Val]
 Ex 7p86 : Remplacement d’un H.P.