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Elettromagnetismo e applicazioni
Microfoni e Altoparlanti
di Michele Rocco

Dagli esperimenti di Faraday abbiamo capito che un filo (spira) percorso da corrente, genera un campo magnatico. Ma abbiamo visto anche un campo magnetico che opera all'interno di una spira produce energia elettrica.
Ovvero una spira che meccanicamente si muove in un campo magnetico, genera energia elettrica. Energia elettrica che fluisce in una spira, immersa in un campo magnetico, fa si che la spira possa entrare in movimento. Ebbene è proprio sfruttando queste caratteristiche del campo magnetico che funzionano microfoni ed altoparlanti.

 

Un microfono è costituito fondamentalmente di una membrana vibrante a cui è attacata una soira metallica, immersa in un campo magnetico fisso. La nostra voce, o un qualsiasi suono, genera onde sonore che vengono trasmesse come compressione e decompressione di fasce di molecole di aria, che si muovono come onde. Quando queste onde colpiscono la membrana del microfono, questa entra in vibrazione, all'unisono, con il suono che abbiamo emesso.
Qui entra il fenomeno dell'elettromagnetismo. Come ho detto la membrana (in genere in plastica) vibrando, trascina in questo movimento la spira metallica, che vi è attaccata. Questa, muovendosi nel campo magnetico (dato da un magnete fisso, presente nella capsula del microfono), induce gli elettroni del rame della spira a mettersi in movimento. Ed è proprio questo flusso di elettroni che genera corrente elettrica. Sono quantità minime che, però, inviate da un sistema elettronico, possono essere notevolmente amplificate.
Questi impulsi elettrici amplificati, a questo punto, possono essere inviati in un altoparlante, che riproduce, amplificati, i suoni che abbiamo emesso.

Nell'altoparlante avviene il processo inverso a quello appena descritto per il microfono. L'altoparlante è formato da una membrana, fatta in materiale cartaceo compresso. Membrana, di forma conica, che converge su una spira metallica, adesa ad essa membrana. La spira è inserita, a sua volta, in un campo magnetico fisso (il magnete che vediamo sul retro degli altoparlanti). L'amplificatore invia alla spira dell'altoparlante, correnti modulate che generano continue ed alternate attrazzioni e repulsioni della spira e in conseguenza della membrana ad essa legata.
Ed è proprio questo movimento che riproduce fedelmente i suoni che il microfono ha captato.
Siamo in grado, quindi, di trasformare un suono, tramite l'effetto elettromagnetico e farlo diventare corrente elettrica. Corrente che fluisce in un filo metallico e, in questa forma, condotta a distanza, per essere successibamente riconvertita, tramite l'effetto elettromagnetico (altoparlante), a distanza, in luoghi remoti, semplicemente utilizzando dei cavi elettrici.

 

Ma c'è di più. Con l'invenzione della radio da parte di Marconi, questi suoni, convertiti in correnti elettriche, possono raggiungere degli apparati di trasmissione, capaci di convertire queste correnti in onde radio di alta frequenza. Come sappiamo, queste onde viaggiano nell'etere e possono raggiungere distanze enormi, e ad una velocità impressionante, quella della luce.
Queste stesse onde ad alta frequenza, possono essere captate da antenne radio (o TV visto che con lo stesso sistema possiamo inviare anche immagini), che le inviano alle apparecchiature di ricezione (una radio di casa, un televisore), che provvedono a riconvertire queste onde ad alta frequenza modulate, in impulsi elettrici che giungono negli altoparlanti, ed essere riprodotti come suono.
Si tratta di invenzioni dovute alla grande intuizione di grandi scienziati del passato che, nel tempo, ci hanno permesso di arrivare a questi risultati.
NOTA: Sia microfono che altoparlate sono fomdamentòmente costituiti allo stesso modo, tanto che l'altoparlante potrebbe essere usato come microfono, ma con una resa ed efficienza molto minore, rispetto al microfono.
Spesso sui social, mi vengono proposte pagine in cui figuarano, in particolare, altoparlanti e/o candele di automobili. Credo che siano fatte, diciamo, ad arte, per attirare molte persone che, si suppone abbiano delle vaghe reminiscenze di questi argomenti, come l'elettromagnatismo. Ora è vero che una spira che si muove in un campo magnetico genera corrente, ma occorre vedere quali sono e correnti che si producono.
Sembra che da questi altoparlanti si possano trarre quantità di energia immense. Ma si dimentica un fatto fondamentale. Prima di tutto l'energia elettrica è frutto di una trasformazione energetica. Occorre una fonte di energia di base. Certo potrebbe essere anche quella dei nostri muscoli che possono spingere la membrana di un altoparlante. Ma comunque occorre una fonte.
Il secondo punto è che un altoparlante, anche se sollecitato (membrana) con la forza delle nostre mani, può anche produrre delle correnti ma in modo infinitesimale.
Vedere che si possano accendere lampadine che, oltre ad una tensione adeguata (220V), richiedono anche una certa quantità di corrente, a me fa sorridere. Le caratterizzo nei miei commenti come "stupidaggini assolute". Non parliamo poi di lampade e motori che funzionano in assenza di qualsivoglia movimento che fornisce la fonte di energia.
Anche le candele dell'automobile, proprio perchè evocano un qualcosa che funziona con l'elettricità, vengono utilizzate all stesso scopo, Ma anche queste sono "stupidaggini assolute".
Che è anche lo scopo che mi ha spinto a questa semplice trattazione.

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