Принцип работы угольного микрофона

Рассмотрим принцип работы угольного микрофона

На рисунке изображен угольный микрофон, где
1 – мембрана (или диафрагма), обычно выполнена из тонкого металла;
2 – подвижный электрод (жестко сцеплен с мембраной);
3 – угольный порошок;
4 – корпус (диэлектрический материал);
5 – неподвижный электрод;
6 – согласованная нагрузка R_н;
7 – ЭДС, батарея.

Принцип работы угольного микрофона основывается на изменение сопротивления угольного порошка, где сопротивление угольного микрофона зависит от следующих величин: ток питания, длительности прохождения ток питания, размеров и формы зерен угольного порошка, положение микрофона в пространстве, например, угла наклона.

За счёт звуковой волны (колебания) образуется давление на мембрану 1 (ввиду того, что она гибкая и упругая), которая приводит в колебательное движение подвижный электрод 2 в результате чего, угольный порошок 3 начинает то сжиматься, то разжиматься при этом его сопротивление или увеличивается, или уменьшается. В цепи через неподвижный электрод 5 начинает протекать пульсирующий ток (постоянный ток и переменный ток) в виде формы синусоиды.

Таким образом, основная функция микрофона – это преобразования звукового колебание в электрическое, а также обладает усилительными характеристиками и может усиливать сигнал в тысячи раз.

Сопротивления угольного микрофона обычно составляет 60-300 Ом, частота — 300-3000 Гц. Микрофон чувствителен к влажности, воздействию грозы.

Формула для определения мгновенного значения э.д.с.:

ε = IR_m sinω_ot

R_m — амплитуда сопротивления микрофона (переменная величина).
Формула для нахождения электрической мощность Р_М, которую отдаёт микрофон согласованной нагрузке R_н:

Если R_н=R_М и

то формула примет вид

R_М — среднее сопротивление микрофона во время его работы