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어떻게 해서 스피커에서 소리가 날까?
활동목표
스피커의 기본 구조를 만들어 보고 관찰하여 그 원리를 이해한다.
준 비 물
스티로폼(7cm x 2cm의 막대) 4개, 가는 에나멜선 1.5m 정도, 직경 1cm～2cm의 네오디늄자석 1개, 트레이싱페이퍼(기름종이), 유리테이프, 연결전선,
라디오 이어폰 잭, 소형3w용 스피커
★ 어떻게 해볼까?
1) 스피커를 만들어 소리를 들어보자.
① 스티로폼을 7cm x 2cm의 크기로 4개를 잘라서 준비한다.
② 스티로폼을 붙여서 지지대를 만든다. (그림1)
③ 트레이싱 페이퍼(기름종이)를 스티로폼 지지대 위에 붙인다. (그림1)
④ 가는 에나멜선을 네오디늄 자석이 들어갈 수 있는 국기로 약 20회 정도를 납작하게(겹쳐 감으면 됨) 감아서 작은 코일을 만든다. 그리고, 코일 양끝은 사포로 문질러서 에나멜을 벗겨낸다.
⑤ 작은 코일을 트레이싱 페이퍼에 유리 테이프로 붙이고, 코일 안에 네오디늄 자석을 넣는다.(그림2)
⑥ (그림3)과 같이 준비한 이어폰 잭을 라디오에 꽂고, 이어폰 잭의 양쪽 끝과 코일의 양끝을 각각 연결전선으로 연결시키면 음악소리를 들을 수 있다.
☞ 너무 큰 음악소리는 기대하지 마세요!!! 귀를 쫑긋 세우고 귀기울여야 해요!!
트레이싱
페이퍼
스티로폼지지대
그림1 그림2 그림3
2) 스피커를 분해해서 직접 만든 스피커와 비교해 보자.
① 스피커의 앞부분에서 진동판으로 사용되는 종이의 둘레를 칼로 깨끗하게 잘라낸다.
② 안쪽에 붙어있는 부분이 있으면 그것도 칼로 깨끗하게 잘라낸다.
③ 연결된 스피커의 쇠 부분에 붙어있는 전선을 자르면 자석 부분과 코일 부분이 분리된다.
④ 자신이 만든 스피커와 실제 스피커가 같은 역할을 하는 부분을 찾아보자.
3) 분해한 스피커로 소리를 다시 들어보자.
① 분해한 스피커의 코일을 라디오와 연결하고, 코일…(생략)
안에 네오디늄 자석을
놓아보자.
② 소리가 더 잘 들릴 것이다.
* 소리가 잘 들리려면 트레이싱 페이퍼를 팽팽하게 붙이고, 코일도 잘 고정시켜야 한다. 소리가 잘 안 들리면 네오디늄 자석을 코일 안에 넣고 테이프로 고정을 시키면 소리가 잘 들릴 것이다.
★ 왜 그럴까?
1) 작은 코일을 이어폰 잭으로 라디오에 연결하면 코일에 전류가 흐르게 된다. 이 때 작은 코일 안에 강한 자석을 넣으면, 코일에 흐르는 전류가 자석에 의해 힘을 받아 움직이게 된다.
2) 코일에 흐르는 전류는 라디오의 음성신호에 따라 변하는 교류이므로, 음성 신호가 변하는 대로 코일이 받는 힘이 변하면서 떨리게 된다.
3) 코일이 떨리는 것을 트레이싱 페이퍼에 붙여 페이퍼가 같이 떨리게 되면 소리를 들을 수 있다. 따라서 보통의 스피커에도 자석과 코일이 있고 이 코일에 종이 등으로 만든 원형의 진동판이 붙어 있다. 이 진동판이 진동할 때 큰 소리를 들을 수 있게 한 것이다.
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