Индивидуальный проект по теме: «ИОНОФОН (ПОЮЩАЯ ДУГА)»

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Лицей №14 имени Заслуженного учителя Российской Федерации А.М. Кузьмина»

Индивидуальный проект по теме:

«ИОНОФОН (ПОЮЩАЯ ДУГА)»

Автор работы:

ученик 10 класса К

Ванин Владислав,

Научный руководитель:

Ермакова Т.В., учитель физики

ВВЕДЕНИЕ:

Актуальность исследования : Сегодня наиболее распространённым типом звуковых излучателей в акустических системах является динамический громкоговоритель. Несколько реже применяются изодинамические и ещё реже электростатические драйверы. Известно, что электромеханический принцип воспроизведения звука далеко не безупречен, что связано с появлением паразитных призвуков, резонансов, искажений. По этой причине некоторое количество энтузиастов считает, что будущее звуковых излучателей, по крайней мере, ВЧ-драйверов за ионофонами.

Объект исследования: высоковольтная электрическая дуга плазменный разряд.

Предмет исследования: ионофон.

Цель проекта: изготовить ионофон, исследовать режимы его работы.

ЗАДАЧИ

1. Изучить физические принципы работы ионофона.

2.Изучить различные схемы сборки устройства.

3.Выбрать наиболее оптимальную для сборки прибора схему.

4. Изготовить ионофон и протестировать его в действии.

История создания ионофона .

В 1900 году британский физик и изобретатель Вильям Даддел (Дуддел) стал первым, кто продемонстрировал контролируемое извлечение звуков из электрической дуги.

В 1946-м году Зигфрид Клейн ограничил дугу, поместив её в небольшую кварцевую трубку, которая соединялась с рупором.

В 1959 выставке творчества радиолюбителей в Москве Б. Каратеев, В. Прютс и

Е. Плоткин впервые показали звуковоспроизводящий аппарат с ионофоном.

Принцип действия ионофона.

Принцип действия ионофона следующий – источником звуковых волн является зазор между электродами, в котором возникает электрическая дуга при подаче переменного тока высокого напряжения (около 10 кВ – 15 кВ), с частотой около 20-30 МГц. При воспроизведении ток разряда модулируется аудиосигналом, за счет чего происходит изменение объёма ионизированного воздуха между электродами — формируются звуковые волны.

Фактически, ионофон создаёт звук подобно разряду молнии, только в отличие от последнего этот процесс можно контролировать.

Схемы ионофона

Список радиодеталей для сборки Ионофона или Поющей дуги:

-Трансформатор строчной развертки -ТВС-110ПЦ15 или ТВС-90ЛЦ5 и другие аналогичные.

-Микросхема интегрального таймера -NE555 или КР1006ВИ1

-Резисторы R1 50R, R2 1K, P1 10K

-Конденсаторы С110n, С2 100n, C3 330n

-Транзисторы IRFZ44, IRF470, -IRF3808

-Радиатор от компьютера

Рабочие моменты

Сложности в работе:

1 Не имея опыта работы с радиотехникой, было сложно разобраться в схемах.

2 Было сложно найти трансформатор строчной развертки.

3 В собранной схеме быстро нагревались и сгорали полевые транзисторы. Для решения данной проблемы необходимо было установить радиатор для охлаждения.

4 В процессе работы приходилось несколько раз перепаивать детали, так как схема не работала.

ВЫВОДЫ

Собрав ионофон, и протестировав его работу, я приобрел опыт работы с радиоделами, научился читать схемы. Изучил принцип работы устройства, его историю и практическое применение.

Сделал следующие выводы: модель ионофона можно собрать в домашних условиях, но широкого распространения в силу небезопасности, и высокой себестоимости драйверов, они не получили.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Радиоэлектроника для чайников Мак-Комб Гордон, Бойсен Год выпуска: 2013 Изд-во: Диалектика-Вильямс ISBN: 978-5-8459—1871-0

2.Горелик Г.С. «Колебания и Волны. Введение в акустику, радиофизику и оптику».1959

3.Вигерь Б. Ионофоны сегодня // Радио. – 2016. – № 5. – С. 13-16.

4. Плоткин Е., Каратеев Б., Прютц В. Звуковоспроизводящий агрегат с ионофоном // Радио, 1959, № 12, С.18-22.

5. Пение плазмы: туманные перспективы ионофонов https://habr.com/ru/company/pult/blog/402581/

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!