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TRASDUTTORI ELETTROMECCANICI

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TRASDUTTORI ELETTROMECCANICI

-  rappresentazione mediante quadrupolo: (elet.ac.2.1-2.2)

·   Zme = -Zem*  per la conservazione della potenza, nel caso di accoppiamento privo di perdite.

-  calcolo delle impedenze di accoppiamento Zem: (elet.ac.2.3-2.3.2, 2.3.4)

·   accoppiamento magentico Zem = Rem

§ Conduttore mobile (bobina): F = B0I  quindi      Rem = B0

§ Ferro mobile: , ponendo B = B0+Bmsinwt e considerando le grandezze simboliche si ottiene  (è molto sensibile); ma flusso attraverso la bobina, con N numero di spire e riluttanza. Dunque  (vedi anche i calcoli per il microfono).

·   accoppiamento elettrostatico Zem = jXem

§ Condensatore con armatura mobile:  analoga alla sorgente sonora a ferro mobile;

Il funzionamento come microfono avviene cercando di mantenere Q costante con una grossa R verso la tensione di polarizzazione. In questo modo vale:  con x = spostamento dell'armatura. Quindi

-  grandezze caratteristiche: (elet.ac.2.4)

·   Impedenze primarie e trasferite, Zm,1,   e  Ze,1, . Teorema di reciprocità (vale anche se ci sono perdite).

·   Diagrammi vettoriali per le impedenze trasferite (solo accoppiamento magnetico perché quello elettrostatico genera una Ze,t (Zm,t) trascurabile rispetto alla Ze,i (Zm,i)). Viene fuori una circonferenza percorsa in senso orario. Diagrammi per le impedenze primarie (caso Ze=R+jwL e Ze= =R+wR'+jwL).

·   Risonanza elettromeccanica. Si ha quando Zm,i e Ze,i si palleggiano potenza reattiva senza che dall'esterno venga fornita potenza. Questo si può vedere considerando Wa"/Watot che andrà a ¥ quando Watot = 0 e Wa"¹ 0 (perché Wa" = -Wa'); se sono presenti elementi resistivi allora Wa"/Watot assumerà valore max. Questo significa che la parte resistiva di Zm,i e Ze,i dovra essere minima. Nei trasduttori ad accoppiamento elettrostatico non c'è la risonanza elettromeccanica.

·   Rapporti di trasformazione di tensione e di corrente nV, nI per il microfono e n'V, n'I per la sorgente.

§ Calcolo nel caso generale sotto carico.

§ Calcolo a vuoto (circuito aperto o organo mobile bloccato) V = ZmeU; quindi nV0. Per la sorgente invece F = ZemI; quindi n'V0. nI e n'I non sono definite perché nel secondario non scorre corrente.

§ Calcolo in cortocircuito (impedenza di carico nulla o organo mobile vibrante nel vuoto); si ragiona analogamente al caso a vuoto.






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