[实用新型]一种电磁传感声学共鸣实验装置

说明书

本实用新型属于声学教育共鸣实验演示工具的技术领域。

目前中学声学物理传统教学中，给学生演示共鸣实验时，都是使用二支谐振频率相同的音叉和二个共鸣箱，把二支音叉分别插在二个共鸣箱上，把二个共鸣箱口对口地放置，并离开一些距离，用橡皮锤敲击其中一支音叉后，过几秒钟，用手握住此音叉，使之停振，而另一音叉因共鸣发出同频率的振动声音。但在实际演示时，由于环境噪声的影响，以及共鸣振动音叉发出的声音微弱，学生难以听到，特别是座位较远的学生，演示效果不明显。

本实用新型的目的是把共鸣振动音叉的声音放大，提高声学物理教学共鸣实验演示的效果。

本实用新型的原理如下：

为了把发生共鸣振动的音叉发出的声音放大，利用电磁感应现象——穿过电磁线圈的磁通量发生变化时，电磁线圈会产生感应电动势，如果电磁线圈是闭合电路，会有感应电流。音叉一般是用磁性材料做成，总会有剩磁或可以用强磁铁使音叉的磁性增强。当电磁线圈水平轴向靠近发生共鸣振动的音叉的顶端时，那么穿过电磁线圈的磁通量发生周期性变化，电磁线圈内产生感应电流的频率与音叉振动的频率相同。只要把此感应电流的信号放大，用扬声器使之发声，即为发生共鸣振动音叉发生的声音。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型包括相同的二支音叉、相同的二个共鸣箱、一支橡皮锤和电磁感应放大器。

图1是电磁感应放大器的方框图。

(1)是电磁捡测线圈，(2)是音频电压放大电路，(3)是音频功率放大电路，(4)是扬声器。

图2是电磁感应放大器实施例的电原理图。

L是电磁检测线圈。由晶体三极管P1、电阻R1、R2、R5组成音频电压放大电路。由IC(型号为LA4140)及由电阻R3、电容C5、C6、C7、C8、C9、C10组成组成音频功率放大电路。Y是扬声器。K是电源开关。E是电源。LED是指示灯。电磁检测线圈和电容C1组成音频电压放大电路的输入电路。音频电压放大电路的输出信号通过电容C4接音频功率放大电路的输入端。音频功率放大电路的输出信号通过电容C11接扬声器的输入端。电容C3、C12作滤波用。R4是分压电阻。

做声学共鸣实验时，配备二支谐振频率相同的音叉，二个共鸣箱，把二支音叉分别插在二个共鸣箱上，共鸣箱口与口相对，并离开一定距离，电磁检测线圈水平放置，与二支音叉在一条直线上，距发生共鸣振动的音叉的顶部几毫米。闭合电源开关K，指示灯亮。然后用橡皮锤敲打距电磁检测线圈较远的音叉使之振动，再用手握住此音叉使之停振，从扬声器则可以听到比较强的共鸣振动音叉发出的声音。

为了增强实验效果，可以在电磁检测线圈中插入磁芯。

本实用新型的优点在于电路简单，元件普通，花费不多，容易实现，可以大大地提高共鸣实验效果。