électricité (MPSI) · Chapitre 7 · Application directe du cours

Le haut-parleur

Champ magnétique et forces de Laplace · niveau 2

Énoncé

Une bobine mobile de $N = 50$ spires de rayon $r = 2 cm$ , parcourue par $I = 0, 5 A$ , baigne dans un champ radial $B = 1, 0 T$ créé par un aimant. Elle est solidaire de la membrane.

Calculer la longueur totale de fil dans le champ, puis la force de Laplace.
Dans quel sens agit la force, et comment produit-elle un son ?
Pourquoi le son suit-il fidèlement le courant (donc le signal audio) ?

Corrigé

1. Longueur $ℓ = N \times 2 π r = 50 \times 2 π \times 0, 02 \approx 6, 3 m$ . Force $F = B I ℓ = 1, 0 \times 0, 5 \times 6, 3 \approx 3.1 N$ .

2. La force, axiale, déplace la bobine et la membrane d'avant en arrière : la membrane comprime/détend l'air, créant une onde sonore.

3. $F = B I ℓ \propto I$ : la force (donc le déplacement) est proportionnelle au courant. Le signal audio (courant) est ainsi reproduit fidèlement en mouvement, donc en son.

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