Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Т-113. Две важные характеристики громкоговорителя — сопротивление звуковой катушки и электрическая мощность. Чтобы громкоговоритель излучал звуковые волны, к его звуковой катушке нужно подвести низкочастотный электрический сигнал — переменное напряжение. Под действием этого напряжения по звуковой катушке пойдет низкочастотный переменный ток, он создаст магнитное поле катушки, оно начнет взаимодействовать с полем постоянного магнита, и катушка придет в движение. Каким будет этот ток, а значит, и интенсивность движения диффузора, зависит не только от напряжения. В соответствии с законом Ома, это еще зависит от сопротивления звуковой катушки. Сопротивление это — характеристика сложная, его величину определяют несколько физических процессов. Здесь и обычное активное сопротивление проводов, и те затраты энергии, которые связаны с излучением звуковых волн, и, наконец, индуктивное сопротивление катушки — она, правда, содержит лишь несколько десятков витков, имеет небольшую индуктивность L_зв, однако же на самых высших звуковых частотах и эта индуктивность создает заметное индуктивное сопротивление (Т-78, Р-72;6), которое прибавляется к чисто активному, как иногда еще говорят, омическому сопротивлению проводов катушки R_зв.

Общее сопротивление, которое образуется и чисто активным, и реактивным сопротивлением (индуктивным или емкостным или обоими одновременно), называют комплексным сопротивлением и обозначают буквой z_зв. Поскольку индуктивная составляющая комплексного сопротивления катушки z_зв, как и всякая другая индуктивная составляющая, меняется с частотой (Т-78), то и общее комплексное сопротивление катушки тоже меняется с частотой. В справочных таблицах (С-13) сопротивление звуковой катушки R_зв указывают для частоты 1000 Гц. Обычно оно всего на 10–20 процентов больше чисто активного сопротивления катушки R, и поэтому, смирившись с некоторой погрешностью, можно считать сопротивлением звуковой катушки именно величину R_зв. Это очень удобно, потому что R_зв можно легко измерить омметром (Р-72; 7).

Другая важная характеристика громкоговорителя — его мощность Р. В данном случае понятие «мощность» имеет тот же смысл, что и для любого другого потребителя энергии: указанная на громкоговорителе или в справочной таблице величина мощности Р — это та граница, которую нельзя переходить, то есть та мощность, которую нельзя превышать, подобно тому как нельзя подводить к электрической лампочке, двигателю или электронагревателю мощность большую, чем та, на которую они рассчитаны.

В справочных таблицах мощность громкоговорителя иногда указывают в непривычных для нас единицах измерения — вольт-амперах (ВА). Произведение тока 1 А на напряжение 1 В дает единицу мощности 1 Вт, то есть можно сказать, что вольт-ампер и ватт — это одно и то же. Для чего же понадобилось иметь две одинаковые единицы мощности? Только для того, чтобы подчеркнуть, что бывает мощность двух видов — активная и реактивная. Активная — это та, которая тут же потребляется нагрузкой и тут же преобразуется в тепло, свет, механическую работу. А реактивная мощность — это та, которую потребляют от генератора реактивные элементы, катушка и конденсатор, и через какое-то время возвращают ее генератору (Т-76). Так вот, когда речь идет о реактивной мощности или о комплексной (в нее входит и активная и реактивная), то пользуются единицей вольт-ампер — В∙А. А когда мощность чисто активная, то ее измеряют в ваттах.

Мощность, потребляемая громкоговорителем, — это комплексная мощность (опять-таки в основном за счет индуктивного сопротивления катушки), в справочных таблицах она приводится для частоты 1000 Гц и, естественно, указывается в вольт-амперах — В А. Но комплексная мощность на частоте 1000 Гц весьма близка к чисто активной мощности Р. Поэтому можно смело считать, что громкоговоритель потребляет именно столько, сколько потребляет активное сопротивление R_зв его звуковой катушки.