פעם בתחילת המאה הקודמת בארצות הברית היה פרסום פופולרי בנושא "משרת שקט". השאלה נגעה לחשמל, או ליתר דיוק, ביכולתו לבצע עבודות שונות בשקט. חברת ג'נרל אלקטריק ביקשה בדרך זו למשוך את תשומת לב הצרכנים למכשירי חשמל ביתיים. אבל אם ניגע בתהליך הפיזי הטהור של החשמל, מתברר שהוא לא כל כך "שקט". דוגמה לכך הוא מכשיר השנאי הידוע, שמסוגל להשמיע זמזום חזק למדי. אז למה השנאי מזמזם?
איך שנאי עובד
כדי להבין זאת, לא מזיק לזכור את שיעור הפיזיקה בבית הספר, המתאר את עקרון השנאי. השנאי פועל על בסיס חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית. הוא כולל סלילים מלופפים בחוט בקטרים שונים ובמספר סיבובים שונה. סלילים אלה מייצגים את הפיתולים הראשוניים והמשניים של השנאי. יש קשר בין הפיתולים. הוא מתבצע באמצעות מעין טבעת העשויה מפלדה פרומגנטית מיוחדת. הטבעת נקראת הליבה והיא ממוקמת בתוך הפיתולים. העיצוב עצמוהליבה מורכבת מצלחות דקות.
כאשר מופעל זרם חילופין על הפיתול הראשוני, הוא יוצר שדה מגנטי בליבה. גם שדה זה משתנה בהתאם לחוק השינוי של הזרם שיצר אותו. בתורו, השדה משרה EMF אינדוקציה בפיתול המשנית - זרם חשמלי מומר.
חומר הליבה מחולק למיקרו-חלקים רבים. בכל קטע כזה ללא נוכחות של מתח כניסה, יש שדה מגנטי משלו, המופנה לעתים קרובות זה לזה. עם זאת, תחת מתח, כל הזרימות מתחילות למהר לכיוון אחד, ויוצרות מגנט רב עוצמה. כל זה מלווה בשינוי בממדים הפיזיים של הליבה עצמה. עכשיו אתה יכול לנחש מדוע השנאי מזמזם.
אפקט מגנוטוסטרציה
מכיוון שהשדה משתנה, לוחות הליבה מתחילים להתכווץ ולהימתח בזמן איתו. תהליך זה נקרא מגנטוסטרציה. תנועות כאלה נעשות בתדר גבוה של 100 הרץ, בתדר זרם של 50 הרץ מקרינה רטט לחלל, שיש לו טווח נשמע וניתן להבחין בו על ידי האוזן האנושית. בנוסף לתדר הסטנדרטי, זרם חילופין מכיל הרמוניות בתדר גבוה יותר. יש יותר מהם, ככל שהשנאי נטען יותר, וזו, בתורו, רטט חד ונשמע יותר. זו הסיבה שהשנאי מזמזם.
סיבות אחרות לרעש שנאי
אבל לא כל הסיבות ל"דיבוריות" של השנאי חבויות בהיצרות מגנטיות.מדוע שנאי טעון מזמזם? פולט רעש:
- פיתולי שנאי. זאת בשל העובדה שהשטף המגנטי מנסה לעקור את הפיתולים ביחס לליבה. הסאונד מוגבר במקרה של סליל שנפתל בצורה גרועה, אם הסיבובים אינם מתאימים זה לזה.
- צלחות ליבה. למה? השנאי מזמזם לעתים קרובות מאוד כאשר הם מתאימים בצורה גרועה ויש להם פערים בין משטחים שטוחים. ואז, בנוסף לסחיטה, יש רעש מצלצול של מתכת.
- פגם או נזק לבידוד של חוט הנחושת. זה יכול לקרות בעובי הפיתול שבו מתרחשות טמפרטורות גבוהות. במקרה זה, ניצוץ עלול לקפוץ בין הפיתולים, מלווה בלחיצה. ככל שהפריקה חזקה יותר, כך הצליל אופייני יותר וחזק יותר.
- כל החלקים הרופפים בשנאי למה? השנאי מזמזם במהלך פעולתם בזמן שהם מקשקשים.
כדי למנוע את החסר הזה בשנאים, פותחו שנאים מסוג חסרי רעש. המעגל שלהם מתוכנן כך שהתדר הנוכחי מומר (מוגברת) לרמה שבה רטט לא נתפס בטווח האודיו. זה 10 קילו-הרץ ומעלה. שנאים שקטים הם הרבה יותר קטנים בגודלם ובמשקלם מאשר השנאים הרגילים.
מסקנה
כדי לא לשאול את עצמכם את השאלה מדוע השנאי מזמזם, יש לקחת את כל הדגמים החזקים מיצרנים איכותיים ומוכרים. אלה בעלי עוצמה נמוכה לא כל כך תובעניים לגבי דיוק הביצוע. אבל אם עדיין זמיןהשנאי עושה רעש במהלך הפעולה, אתה יכול לנסות לחסל אותו על ידי הידוק הצלחות עם ברגים. רק נסו לא להגזים ולא לפורר את מתכת הליבה. אם אין ברגים, השתמש בלכה או דבק, אשר יוצקים לתוך הליבה. ניתן לבטל רעשן מתפתל רק על ידי סיבובם לאחור.
