Ääni ja sähkömagnetismi (lukio): Sähkömagneetti, sivu 2

Signaaligeneraattorilla voi tuottaa vaihtovirtaa, eli sähkövirtaa jonka suunta/suuruus muuttuu taajuuden tahdissa. Jos taajuus on 1 hertsi (Hz), niin vaihtovirta toistaa jotain funktiota kerran sekunnissa. Käytännössä: jos taajuus on 2 Hz, virran kulkusuunta piirissä muuttuu ees-taas-ees-taas joka sekunti (kaksi jaksoa sekunnissa = 2 Hz).

(Tiesitkö, että tavallisesta pistorasiastakin tulee vaihtovirtaa? Suomessa verkkovirran taajuus on 50 Hz. Paristo taas tuottaa tasavirtaa, jonka suunta ei muutu. Siksi paristossa onkin plus- ja miinusnavat, mutta virtapistokkeissa kuten puhelimen laturissa ei.)

Kokeilkaa kuvan mukaista asetelmaa, kun kuvan sähkömagneetti on kytketty 5 Hz:n taajuuteen. Jos ei tunnu miltään, katsokaa että signaaligeneraattori on päällä ja kuparilanka on johdon päästä kunnolla kiinni hauenleuassa, tai pyytäkää apua. Ottakaa paperia ja hahmotelkaa voiman kuvaaja. Pyytäkää tämän jälkeen ohjaajaa näyttämään teille, miten oskilloskooppi toimii.

Laittakaa nyt muovinen sähkömagneetti pöydälle suupuoli alaspäin ja neodymiummagneetti sen päälle. Kokeilkaa muita, esim. 50 Hz:n ja 500 Hz:n taajuuksia.

Olette juuri rakentaneet oman sähkömoottorin. Tällainen osa on ihan kaikissa sähkölaitteissa, joissa jokin osa liikkuu (sähköauto, puhelimen värinä, tuuletin, robotti, sähköhammasharja…). Yleensä tosin moottori yritetään tehdä niin, että siitä ei lähde turhaa ääntä.

Tämä laite kuitenkin synnyttää ääntä, ja syntyvää ääntäkin voidaan säädellä.

Kääntäkää signaaligeneraattorin taajuus minimiin. Sammuttakaa laite ja irrottakaa sähkömagneetti hauenleuoista. Siirtykää sivulle 3.