Valentinych
Member
Давайте вернемся несколько назад, к истокам нашего с Валентином спора, и попробуем таки, разобраться с силами, энергией и работой, участвующими в "звуковыделении".
Будем считать, что:
Корзина и магнитная систем (МГ) дина составляют единое целое, и сделаны из абсолютно твердого материала (фактически, так оно и есть). Далее, говоря "корзина", будем подразумевать и все то, что на ней закреплено неподвижно. Примем массу корзины равной 3 кг.
Диффузор так же обладает аналогичными свойствами при минимальном весе (0,03 кг).
Подвес диффузора (гофровая часть и центральная шайба) - идеально упругий материал, восстанавливающий свою первоначальную форму после прекращения деформирующих воздействий.
На первом рисунке изображен динамик в состоянии покоя.
Условные точки приложения сил, возникающих в движке динамика при прохождении по ЗК тока назовем как "А" (actio) и "R" (reactio). Точка "О" - это точка "привязанная" к пространству (а не к динамику!), в данный момент точки "А" и "R" расположены на равном удалении от "О", и отрезки АО и ОR равны (на рисунках они обозначены как "a" и "b").
Теперь поясню, откуда возникает мое определение замкнутой системы.
Никто не будет спорить, что в рассмотриваемом случае сам динамик, и его отдельные части неподвижны?
Но это не означает, что внутри этой неподвижной системы не действуют в данный момент какие-либо силы. Спросите - какие?
Отвечу: силы, возникшие за счет деформации упругих элементов подвеса диффузора в процессе сборки. На рисунке они обозначены тонкой стрелкой только у центральной шайбы, но точно такие же силы наверняка скрываются и в гофре. Пусть эти силы мизерны, но они всегда есть. Согласны? Тем не менее, и диф, и дин находятся в покое, значит - силы о которых мы говорим, уравновешены в самой системе, т.е. - система замкнутая!
И любые другие силы, которые будут возникать в системе под названием "динамик", будут так же уравновешиваться внутри этой системы. Реакцию воздуха, и прочих внешних факторов мы сейчас не учитываем, и будем "подключать" их по ходу анализа.
Подадим на звуковую катушку (ЗК) какое-то напряжение. По закону левой руки на проводник в магнитном поде зазора начнет действовать сила, выталкивающая его из магнитного зазора динамика. Интегрированная точка приложения всех сил, действующих на каждый отрезок каждого витка ЗК у нас обозначена как "А". Будем называть и эту "проинтегрированную" силу как А (actio). Назовем полярность напряжения, заставлющая двигаться диф вперед (на рисунке - влево) положительной. Соответственно, при "втягивании" дифа полярность будет отрицательной.
В соответствии с каким-то там законом старика N, точно такая же сила (точнее - та же самая, но - "другим концом", т.к. система-то замкнутая!), но с отрицательным знаком, будет воздействовать и на магнитную систему динамика.
Следовательно, можно сказать, что диффузор и корзина динамика начнут отталкиваться друг от друга.
Диффузор придет в движение, и будет выдвигаться вперед с ускорением, обратнопропорциональным его массе и прямопропорционально силе его выталкивающей. Корзина так же начнет двигаться, но в противоположном направлении. Ускорение корзины будет меньше ускорения дифа ровно во столько раз, во сколько ее масса больше массы дифа. Соответственно, и расстояние, на которое "отодвинется" корзина относительно точки "О" будет меньше, чем расстояние, на которое от точки "О" "отодвинется" диф.
Если ничего не препятствует движению дифа, он будет двигаться равноускоренно в течение всего времени, пока на ЗК подано напряжение. Но этого не происходит - после того, как диф выдвинится вперед на какое-то расстояние, он остановится, не смотря на то, что на точку А продолжает действовать сила actio. Можно предположить, что при этом возникает еще какая-то противодействующая сила, уравновешивающая силу А.
Да, такая сила есть, и возникает она при растяжении эластичных элементов подвеса дифа. И чем сильнее мы растягиваем подвес, тем сильнее он (подвес) сопротивляется. И тут возникает важный момент! С момента подачи напряжения на ЗК и начала движения дифа, до момента его остановки под воздействием сил упругости подвеса, выполняется какая-то работа, следовательно, затрачивается энергия. Сейчас у нас только один вид энергии - энергия электрического тока, проходящего по ЗК. И эта затраченная часть энергии никуда не исчезнет - она запасется в упругом подвесе, т.е. произойдет двойное преобразование видов энергии: сначала электрическая энергия преобразуется в кинетическую энергию движущегося дифа, а затем кинетическая энергия дифа преобразуется в потенциальную энергию растянутого подвеса. Повторю - это будет строго определенная порция энергии (в джоулях), не больше и не меньше, чем потребуется для того, чтобы уравновесить усилие, развиваемое движком дина при данном напряжении.
С момента остановки дина вся последующая электрическая энергия, которая подводится к ЗК, будет "греть воздух", т.к. при ее затратах не будет производиться полезной работы. И это будет продолжаться до того момента, пока не изменится напряжение, приложенное к ЗК.
Допустим, такой момент настал - напряжение просто "выключили".
Что произойдет с динамиком? И с силой, которая препятствует растяжению подвеса - она-то не "выключается" одновременно с напряжением!
Под воздействием этой силы диффузор и корзина начнут сближаться, стараясь прийти в состояние равновесия и покоя. При этом так же будет соблюдаться соотношение их ускорений в соответствии с отношением их масс. И вот здесь возникает еще один важный момент.
Под воздействием сил упругости подвеса диф приобретет какую-то скорость, т.е. его масса снова накопит какую-то кинетическую энергию! Дойдя до точки "О" (равновесия) диф не остановится, а по энерции продолжит движение, растягивая эластичный подвес уже в другую сторону. И вновь передавая ему свою кинетическую энергию, которая тут же будет преобразована в потенциальную. Процесс приобретает колебательный характер, и будет продолжаться до тех пор, пока внутренние затраты системы (внутреннее межмолекулярное трение в материале подвеса), не "съедят" всю энергию, запасенную динамиком при прохождении по ЗК электрического тока. Величина, обратная декременту затухания (скорости затухания колебаний в системе) называется ее добротностью (Qst). Чем выше добротность, тем дольше будет "сам по себе" кол*****ся диффузор.
То же самое будет происходить с динамиком и при подаче на него отрицательного напряжения. Естественно, направление движения дифа и корзины при этом изменятся на противоположное. А от величины поданного на ЗК напряжения будет зависить величина ход подвижных частей системы.
Будем считать, что:
Корзина и магнитная систем (МГ) дина составляют единое целое, и сделаны из абсолютно твердого материала (фактически, так оно и есть). Далее, говоря "корзина", будем подразумевать и все то, что на ней закреплено неподвижно. Примем массу корзины равной 3 кг.
Диффузор так же обладает аналогичными свойствами при минимальном весе (0,03 кг).
Подвес диффузора (гофровая часть и центральная шайба) - идеально упругий материал, восстанавливающий свою первоначальную форму после прекращения деформирующих воздействий.
На первом рисунке изображен динамик в состоянии покоя.
Условные точки приложения сил, возникающих в движке динамика при прохождении по ЗК тока назовем как "А" (actio) и "R" (reactio). Точка "О" - это точка "привязанная" к пространству (а не к динамику!), в данный момент точки "А" и "R" расположены на равном удалении от "О", и отрезки АО и ОR равны (на рисунках они обозначены как "a" и "b").
Теперь поясню, откуда возникает мое определение замкнутой системы.
Никто не будет спорить, что в рассмотриваемом случае сам динамик, и его отдельные части неподвижны?
Но это не означает, что внутри этой неподвижной системы не действуют в данный момент какие-либо силы. Спросите - какие?
Отвечу: силы, возникшие за счет деформации упругих элементов подвеса диффузора в процессе сборки. На рисунке они обозначены тонкой стрелкой только у центральной шайбы, но точно такие же силы наверняка скрываются и в гофре. Пусть эти силы мизерны, но они всегда есть. Согласны? Тем не менее, и диф, и дин находятся в покое, значит - силы о которых мы говорим, уравновешены в самой системе, т.е. - система замкнутая!
И любые другие силы, которые будут возникать в системе под названием "динамик", будут так же уравновешиваться внутри этой системы. Реакцию воздуха, и прочих внешних факторов мы сейчас не учитываем, и будем "подключать" их по ходу анализа.
Подадим на звуковую катушку (ЗК) какое-то напряжение. По закону левой руки на проводник в магнитном поде зазора начнет действовать сила, выталкивающая его из магнитного зазора динамика. Интегрированная точка приложения всех сил, действующих на каждый отрезок каждого витка ЗК у нас обозначена как "А". Будем называть и эту "проинтегрированную" силу как А (actio). Назовем полярность напряжения, заставлющая двигаться диф вперед (на рисунке - влево) положительной. Соответственно, при "втягивании" дифа полярность будет отрицательной.
В соответствии с каким-то там законом старика N, точно такая же сила (точнее - та же самая, но - "другим концом", т.к. система-то замкнутая!), но с отрицательным знаком, будет воздействовать и на магнитную систему динамика.
Следовательно, можно сказать, что диффузор и корзина динамика начнут отталкиваться друг от друга.
Диффузор придет в движение, и будет выдвигаться вперед с ускорением, обратнопропорциональным его массе и прямопропорционально силе его выталкивающей. Корзина так же начнет двигаться, но в противоположном направлении. Ускорение корзины будет меньше ускорения дифа ровно во столько раз, во сколько ее масса больше массы дифа. Соответственно, и расстояние, на которое "отодвинется" корзина относительно точки "О" будет меньше, чем расстояние, на которое от точки "О" "отодвинется" диф.
Если ничего не препятствует движению дифа, он будет двигаться равноускоренно в течение всего времени, пока на ЗК подано напряжение. Но этого не происходит - после того, как диф выдвинится вперед на какое-то расстояние, он остановится, не смотря на то, что на точку А продолжает действовать сила actio. Можно предположить, что при этом возникает еще какая-то противодействующая сила, уравновешивающая силу А.
Да, такая сила есть, и возникает она при растяжении эластичных элементов подвеса дифа. И чем сильнее мы растягиваем подвес, тем сильнее он (подвес) сопротивляется. И тут возникает важный момент! С момента подачи напряжения на ЗК и начала движения дифа, до момента его остановки под воздействием сил упругости подвеса, выполняется какая-то работа, следовательно, затрачивается энергия. Сейчас у нас только один вид энергии - энергия электрического тока, проходящего по ЗК. И эта затраченная часть энергии никуда не исчезнет - она запасется в упругом подвесе, т.е. произойдет двойное преобразование видов энергии: сначала электрическая энергия преобразуется в кинетическую энергию движущегося дифа, а затем кинетическая энергия дифа преобразуется в потенциальную энергию растянутого подвеса. Повторю - это будет строго определенная порция энергии (в джоулях), не больше и не меньше, чем потребуется для того, чтобы уравновесить усилие, развиваемое движком дина при данном напряжении.
С момента остановки дина вся последующая электрическая энергия, которая подводится к ЗК, будет "греть воздух", т.к. при ее затратах не будет производиться полезной работы. И это будет продолжаться до того момента, пока не изменится напряжение, приложенное к ЗК.
Допустим, такой момент настал - напряжение просто "выключили".
Что произойдет с динамиком? И с силой, которая препятствует растяжению подвеса - она-то не "выключается" одновременно с напряжением!
Под воздействием этой силы диффузор и корзина начнут сближаться, стараясь прийти в состояние равновесия и покоя. При этом так же будет соблюдаться соотношение их ускорений в соответствии с отношением их масс. И вот здесь возникает еще один важный момент.
Под воздействием сил упругости подвеса диф приобретет какую-то скорость, т.е. его масса снова накопит какую-то кинетическую энергию! Дойдя до точки "О" (равновесия) диф не остановится, а по энерции продолжит движение, растягивая эластичный подвес уже в другую сторону. И вновь передавая ему свою кинетическую энергию, которая тут же будет преобразована в потенциальную. Процесс приобретает колебательный характер, и будет продолжаться до тех пор, пока внутренние затраты системы (внутреннее межмолекулярное трение в материале подвеса), не "съедят" всю энергию, запасенную динамиком при прохождении по ЗК электрического тока. Величина, обратная декременту затухания (скорости затухания колебаний в системе) называется ее добротностью (Qst). Чем выше добротность, тем дольше будет "сам по себе" кол*****ся диффузор.
То же самое будет происходить с динамиком и при подаче на него отрицательного напряжения. Естественно, направление движения дифа и корзины при этом изменятся на противоположное. А от величины поданного на ЗК напряжения будет зависить величина ход подвижных частей системы.
? Все эти "Q", "F" и "V" с индексом "s" относятся к параметрам самого динамика, а с индексом "с" - к параметрам системы. Из чего складывается Qts я, в общем-то представляю
