

В современных технических устройствах, применяемых для записи и трансляции звука, невозможно обойтись без микрофона. Микрофон — это устройство, предназначенное для преобразования звуковой волны в электрический сигнал, который затем может использоваться для записи звука, для его усиления или воспроизведения. Микрофоны могут иметь различные конструкции, их работа основывается на различных физических принципах. Однако все микрофоны имеют общие элементы конструкции — это мембрана, которая воспринимает звуковые колебания, и электромеханическая часть, которая преобразует механические колебания в электромагнитные.
Рассмотрим в качестве наиболее простого примера электродинамический микрофон с подвижной катушкой. Он состоит из корпуса, внутри которого неподвижно закреплен полосовой постоянный магнит ПМ. Упругая мембрана М вынесена на один из торцов корпуса микрофона. К мембране прикреплена катушка К, на которую намотано много витков провода. Катушка расположена так, что она находится вблизи одного из полюсов магнита. При воздействии звуковых волн на мембрану она приходит в колебательное движение, и вместе с ней начинает колебаться катушка, двигаясь вдоль продольной оси магнита. В результате этого изменяется магнитный поток через катушку, и в ней, в соответствии с законом электромагнитной индукции, возникает переменное напряжение. Закон изменения этого напряжения соответствует закону колебаний мембраны под действием звуковых волн. Таким образом, механический сигнал (звуковая волна) преобразуется в электрический (колебания напряжения между выводами намотанного на катушку провода), который затем подается на специальную электрическую схему. Следовательно, в данном типе микрофона электромеханическая часть состоит из постоянного магнита, подвижной проволочной катушки и электрической цепи, к которой она подключена.
Существуют и другие типы микрофонов — конденсаторный микрофон (в нем мембрана прикреплена к одной из пластин включенного в электрическую цепь конденсатора, в результате чего при колебаниях мембраны изменяется его электрическая емкость), угольный микрофон (в нем мембрана при колебаниях давит на угольный порошок, включенный в электрическую цепь, в результате чего изменяется его сопротивление), пьезомикрофон (его работа основана на свойстве некоторых веществ — пьезоэлектриков — создавать электрическое поле при деформациях), а также ряд модификаций этих типов микрофонов.
В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, увеличили число витков провода в катушке. Как в результате этого изменится (увеличится или уменьшится) напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему, к которой она подключена? Ответ поясните.
Ответ: увеличится.
Объяснение: напряжение, возникающее в катушке, зависит от быстроты изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки. При увеличении числа витков провода увеличится и напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит оба элемента правильного ответа или указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу. ИЛИ Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. ИЛИ Ответ на вопрос неверен независимо от того, что рассуждения правильны или неверны, или отсутствуют | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Объяснение: напряжение, возникающее в катушке, зависит от быстроты изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки. При увеличении числа витков провода увеличится и напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему.


В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, увеличили число витков провода в катушке. Как в результате этого изменится (увеличится или уменьшится) напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему, к которой она подключена? Ответ поясните.
Ответ: увеличится.
Объяснение: напряжение, возникающее в катушке, зависит от быстроты изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки. Магнитный поток, в свою очередь, прямо пропорционален числу витков провода, намотанных на катушку. При увеличении числа витков провода скорость изменения магнитного потока увеличивается. Поэтому увеличится и напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит оба элемента правильного ответа или указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу. ИЛИ Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. ИЛИ Ответ на вопрос неверен независимо от того, что рассуждения правильны или неверны, или отсутствуют | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Объяснение: напряжение, возникающее в катушке, зависит от быстроты изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки. Магнитный поток, в свою очередь, прямо пропорционален числу витков провода, намотанных на катушку. При увеличении числа витков провода скорость изменения магнитного потока увеличивается. Поэтому увеличится и напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему.


Что включает в себя электромеханическая часть в конденсаторном микрофоне?
1) мембрану и подвижную пластину конденсатора
2) подвижную пластину конденсатора
3) конденсатор с подвижной пластиной и электрическую цепь, в которую он включен
4) угольный порошок и электрическую цепь, в которую он включен
Электромеханическая часть микрофона преобразует механические колебания в электромагнитные. При звуковых колебаниях подвижная пластина конденсатора меняет его емкость, в результате чего возникает ток, несущий полезный сигнал. Этот сигнал должен передаваться по электрической цепи, в которую и включен конденсатор.
Правильный ответ указан под номером 3.


В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, подвижную катушку располагают ближе к одному из полюсов постоянного магнита, потому что
1) катушку так удобнее прикреплять к мембране
2) при таком положении катушки изменение магнитного потока через нее при колебаниях мембраны максимально
3) при таком положении катушки изменение магнитного потока через нее при колебаниях мембраны минимально
4) такое положение катушки облегчает ее подключение к электрической цепи
При таком положении каждое колебание мембраны передает больший импульс катушке, в результате чего катушка проходит больший путь и имеет максимальное изменение магнитного потока.
Правильный ответ указан под номером 2.


Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. Электромеханическая часть в конденсаторном микрофоне включает в себя конденсатор с подвижной пластиной и электрическую цепь, в которую он включен.
2. Электромеханическая часть в конденсаторном микрофоне включает в себя угольный порошок и электрическую цепь, в которую он включен.
3. В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, подвижную катушку располагают ближе к одному из полюсов постоянного магнита, потому что катушку так удобнее прикреплять к мембране.
4. В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, подвижную катушку располагают ближе к одному из полюсов постоянного магнита, потому что при таком положении катушки изменение магнитного потока через нее при колебаниях мембраны максимально.
5. В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, подвижную катушку располагают ближе к одному из полюсов постоянного магнита, потому что при таком положении катушки изменение магнитного потока через нее при колебаниях мембраны минимально.
Электромеханическая часть микрофона преобразует механические колебания в электромагнитные. При звуковых колебаниях подвижная пластина конденсатора меняет его емкость, в результате чего возникает ток, несущий полезный сигнал. Этот сигнал должен передаваться по электрической цепи, в которую и включен конденсатор.
При таком положении каждое колебание мембраны передает больший импульс катушке, в результате чего катушка проходит больший путь и имеет максимальное изменение магнитного потока.
Ответ: 1 и 4.


В современных технических устройствах, применяемых для записи и трансляции звука, невозможно обойтись без микрофона. Микрофон — это устройство, предназначенное для преобразования звуковой волны в электрический сигнал, который затем может использоваться для записи звука, для его усиления или воспроизведения. Микрофоны могут иметь различные конструкции, их работа основывается на различных физических принципах. Однако все микрофоны имеют общие элементы конструкции — это мембрана, которая воспринимает звуковые колебания, и электромеханическая часть, которая преобразует механические колебания в электромагнитные.
Рассмотрим в качестве наиболее простого примера электродинамический микрофон с подвижной катушкой. Он состоит из корпуса, внутри которого неподвижно закреплен полосовой постоянный магнит ПМ. Упругая мембрана М вынесена на один из торцов корпуса микрофона. К мембране прикреплена катушка К, на которую намотано много витков провода. Катушка расположена так, что она находится вблизи одного из полюсов магнита. При воздействии звуковых волн на мембрану она приходит в колебательное движение, и вместе с ней начинает колебаться катушка, двигаясь вдоль продольной оси магнита. В результате этого изменяется магнитный поток через катушку, и в ней, в соответствии с законом электромагнитной индукции, возникает переменное напряжение. Закон изменения этого напряжения соответствует закону колебаний мембраны под действием звуковых волн. Таким образом, механический сигнал (звуковая волна) преобразуется в электрический (колебания напряжения между выводами намотанного на катушку провода), который затем подается на специальную электрическую схему. Следовательно, в данном типе микрофона электромеханическая часть состоит из постоянного магнита, подвижной проволочной катушки и электрической цепи, к которой она подключена.
Существуют и другие типы микрофонов — конденсаторный микрофон (в нем мембрана прикреплена к одной из пластин включенного в электрическую цепь конденсатора, в результате чего при колебаниях мембраны изменяется его электрическая емкость), угольный микрофон (в нем мембрана при колебаниях давит на угольный порошок, включенный в электрическую цепь, в результате чего изменяется его сопротивление), пьезомикрофон (его работа основана на свойстве некоторых веществ — пьезоэлектриков — создавать электрическое поле при деформациях), а также ряд модификаций этих типов микрофонов.
В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, увеличили число витков провода в катушке. Как в результате этого изменится (увеличится или уменьшится) напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему, к которой она подключена? Ответ поясните.
Ответ: увеличится.
Объяснение: напряжение, возникающее в катушке, зависит от быстроты изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки. Магнитный поток, в свою очередь, прямо пропорционален числу витков провода, намотанных на катушку. При увеличении числа витков провода скорость изменения магнитного потока увеличивается. Поэтому увеличится и напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит оба элемента правильного ответа или указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу. ИЛИ Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. ИЛИ Ответ на вопрос неверен независимо от того, что рассуждения правильны или неверны, или отсутствуют | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Объяснение: напряжение, возникающее в катушке, зависит от быстроты изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки. Магнитный поток, в свою очередь, прямо пропорционален числу витков провода, намотанных на катушку. При увеличении числа витков провода скорость изменения магнитного потока увеличивается. Поэтому увеличится и напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему.


В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, увеличили число витков провода в катушке. Как в результате этого изменится (увеличится или уменьшится) напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему, к которой она подключена? Ответ поясните.
Ответ: увеличится.
Объяснение: напряжение, возникающее в катушке, зависит от быстроты изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки. При увеличении числа витков провода увеличится и напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит оба элемента правильного ответа или указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу. ИЛИ Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. ИЛИ Ответ на вопрос неверен независимо от того, что рассуждения правильны или неверны, или отсутствуют | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Объяснение: напряжение, возникающее в катушке, зависит от быстроты изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки. При увеличении числа витков провода увеличится и напряжение, подаваемое с выводов катушки на электрическую схему.


Что включает в себя электромеханическая часть в конденсаторном микрофоне?
1) мембрану и подвижную пластину конденсатора
2) подвижную пластину конденсатора
3) конденсатор с подвижной пластиной и электрическую цепь, в которую он включен
4) угольный порошок и электрическую цепь, в которую он включен
Электромеханическая часть микрофона преобразует механические колебания в электромагнитные. При звуковых колебаниях подвижная пластина конденсатора меняет его емкость, в результате чего возникает ток, несущий полезный сигнал. Этот сигнал должен передаваться по электрической цепи, в которую и включен конденсатор.
Правильный ответ указан под номером 3.


В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, подвижную катушку располагают ближе к одному из полюсов постоянного магнита, потому что
1) катушку так удобнее прикреплять к мембране
2) при таком положении катушки изменение магнитного потока через нее при колебаниях мембраны максимально
3) при таком положении катушки изменение магнитного потока через нее при колебаниях мембраны минимально
4) такое положение катушки облегчает ее подключение к электрической цепи
При таком положении каждое колебание мембраны передает больший импульс катушке, в результате чего катушка проходит больший путь и имеет максимальное изменение магнитного потока.
Правильный ответ указан под номером 2.


Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. Электромеханическая часть в конденсаторном микрофоне включает в себя конденсатор с подвижной пластиной и электрическую цепь, в которую он включен.
2. Электромеханическая часть в конденсаторном микрофоне включает в себя угольный порошок и электрическую цепь, в которую он включен.
3. В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, подвижную катушку располагают ближе к одному из полюсов постоянного магнита, потому что катушку так удобнее прикреплять к мембране.
4. В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, подвижную катушку располагают ближе к одному из полюсов постоянного магнита, потому что при таком положении катушки изменение магнитного потока через нее при колебаниях мембраны максимально.
5. В электродинамическом микрофоне, изображенном на рисунке, подвижную катушку располагают ближе к одному из полюсов постоянного магнита, потому что при таком положении катушки изменение магнитного потока через нее при колебаниях мембраны минимально.
Электромеханическая часть микрофона преобразует механические колебания в электромагнитные. При звуковых колебаниях подвижная пластина конденсатора меняет его емкость, в результате чего возникает ток, несущий полезный сигнал. Этот сигнал должен передаваться по электрической цепи, в которую и включен конденсатор.
При таком положении каждое колебание мембраны передает больший импульс катушке, в результате чего катушка проходит больший путь и имеет максимальное изменение магнитного потока.
Ответ: 1 и 4.
Наверх

