Gå til hovedindhold

Simpel højttaler af plastikglas og ledning

Forsøg - Elektromagnetisme - sct_nicolai_skole - HCØ2020 projekt - ©Astra - Foto: Lars Bertelsen

Forsøget demonstrerer, hvor simpelt en højttaler kan bygges, og hvordan lyd skabes af vibrationer. Forsøget er oplagt til byg-selv aktiviteter i en klasse.
 

Teknologi eller teknisk udstyr der bruges til forsøget

En CD-afspiller er en digital høj-teknologi. En CD aflæses af en infrarød stråle på 780nm. Strålen aflæser indgraveringerne i cderne, der ligger i to højder i en spiralformet bane. Læs mere om CDer her

En forstærker er en analog høj-teknologi, hvor et elektrisk signal som input forstærkes således at signalets amplitude øges. Overordnet kan man sige at forstærkeren giver et output signal med en højere effekt end input signalet. Læs mere om højttalere her

Inspiration til variable du kan arbejde med i forsøget

Prøv at arbejde med antallet af svinginger på spolen. Her er din variabel antallet af svingninger.

Prøv at se om, der er forskel på hvilken musik, der fungerer bedst i højttaleren, er det lave frekvenser som baslyde eller højfrekvente lyde, der fungerer bedst. Her er din variabel lydens frekvens.


Vejledning til forsøget
 

Materialer du skal bruge

  • Stærk magnet
  • Forstærker
  • Discman
  • Ølglas af plastik
  • Lakeret kobberledning
  • Tape

Aktivitetsvejledning

Eleverne må selv udforske forskellige muligheder for at bygge højttalere, og det er oplagt at lave konkurrencer om, hvem der kan lave den bedste højttaler.

  1. En lille spole laves af en ledning, der rulles op.
  2. Spolen tapes bag på et plastikbæger, for eksempel et ølglas af plastik.
  3. Enderne på spolen afisoleres og forbindes til en discman (eventuelt via en forstærker).
  4. Prøv evt. at lave forsøget i stor skala med en spand

Hvis lyden hopper voldsomt, musikken tænder og slukker og det lyder meget dårligt 

  1. Der kan være opstået svingninger i det elektriske kredsløb. Skru ned for forstærkningen eller prøv at indsætte en meget lille Ohmsk modstand i kredsløbet.

Hvis ikke du kan høre en lyd

  1. Undersøg først, om der kommer et signal ud i spolen.
  2. Dette kan gøres ved at erstatte spolen med en almindelig højttaler. Hvis signalet er der, så skulle der også blive dannet et svingende magnetfelt i spolen.
  3. Prøv at variere forstærkningen og magnetens afstand til spolen.
  4. Endelig skal du undersøge, at du også har ordentlig elektrisk forbindelse til spolen.

 

hoejttalerolglas

Diagram over ølglas-højttaleren. Spolen kan med fordel limes fast på ølglasset, mens magneten holdes hen til spolen. (Bør udskiftes)

 

 

oelglashoejttaler1

Billede af simpel højttaler lavet af et plastik ølglas, en magnet og en lakeret kobberledning.

 

spandspeaker

En ledning rullet op som spole og tapet bag på en papirkurv af plastik er nok til at bygge en simpel højttaler. Man tilslutter så ledningen til en discman og holder en magnet hen til spolen.

 

 

Dataopsamling

Prøv med egne ord at beskrive hvordan lyden frembringes i højttaleren. 

Har du ændret på nogen variable i løbet af dit forsøg, og hvordan har dette påvirket lyden?

Tag endelig et billede af din hjemmebyggede højttaler.

 

Faglig forklaring

Musikken lagret digitalt på CD'en omsættes til et elektrisk signal, der svinger frem og tilbage i takt til musikken. Når dette signal kommer ind i spolen, så dannes der et varierende magnetfelt. Når magnetfelterne fra spolen og fra den permanente magnet påvirker hinanden, så dannes vibrationer i membranen(ølglassets bund). Membranen presser luften sammen, hvilket frembringer lydbølger i ølglasset.

Flere opfindere var involveret i udviklingen af den moderne højttaler, fra Alexander Graham Bell til Edward Washburn Kellogg. Der var sågar en dansk opfinder, Peter Laurits Jensen, involveret i den første kommercielle permadynamiske højttaler. Den permadynamiske højttaler er baseret på elektromagnetisme, hvor spolen bevæger sig i et permanent magnetfelt, meget lig den model der bygges i dette forsøg. Tidligere udgaver af højttalere benytte eksempelvis en nål, hvis mekaniske bevægelser fik en membran til at bevæge sig, som derved pressede luft sammen og skabte lyd forstærket gennem et horn.

Interessante links

Højttalerens historie
Højttalerens historie i billeder
Lidt om frekvenser og højttalere

PIRA DCS: 3E20.00 (Svingninger og bølger: Lydgengivelse)