Transcripción
Para despejar la fórmula de la corriente en el circuito, debemos conocer la velocidad “v”. A continuación, obtendremos una expresión de “v” para reemplazarla en la fórmula.
La fuerza experimentada por la bobina al moverse, resulta de la interacción entre la corriente en el conductor dentro del hueco en el imán permanente y el campo magnético dentro del mismo hueco. Por lo tanto, la fuerza equivale a la inductancia, por la corriente, por la longitud.
Figura 3.22. Fórmula de la fuerza experimentada por la bobina
Es posible hacer analogías entre sistemas mecánicos y sistemas eléctricos, siempre y cuando las ecuaciones que describen su comportamiento tengan la misma estructura matemática.
Por ejemplo, la impedancia eléctrica compleja es la relación entre el voltaje complejo aplicado y la corriente compleja resultante. Por su parte, la impedancia mecánica compleja es la relación entre la fuerza compleja aplicada y la velocidad compleja resultante.
Figura 3.23. Impedancia mecánica
La impedancia mecánica se mide en kilogramos entre segundo, unidad que recibe el nombre de “ohm mecánico”.
Al sustituir la fuerza en esta última fórmula, es posible despejar la velocidad y determinarla, si conocemos la impedancia mecánica.
Figura 3.24. Despejando “v”
En este punto, podemos sustituir la velocidad en la fórmula de la corriente.
Figura 3.25. Sustituyendo “u” en la fórmula de la corriente
Finalmente, es posible reemplazar la “I” en la fórmula de la definición de impedancia eléctrica. De esta manera, es posible determinar la impedancia eléctrica del parlante en funcionamiento.
Figura 3.26. Fórmula de la impedancia eléctrica en operación
En este punto, podría llamarnos la atención la impedancia mecánica. ¿Cómo podemos determinarla? Pues bien, para responder esta interrogante, debemos explorar más a fondo las analogías entre los sistemas mecánicos y los sistemas eléctricos. Estas analogías se obtienen de las ecuaciones que describen el funcionamiento de ambos tipos de sistemas.
Figura 3.27. Analogías entre sistemas eléctricos y mecánicos
Al considerar todas las analogías, es posible determinar la impedancia mecánica por medio de la siguiente fórmula. A continuación, estudiaremos a fondo cada uno de los términos en la fórmula.
Figura 3.28. Fórmula de la impedancia mecánica
R sub m constituye la resistencia mecánica, causada por la fricción entre los componentes móviles y fijos del sistema mecánico. El término omega R sub r, representa la resistencia mecánica causada por la pérdida de energía en la radiación. Es importante tomar en cuenta que este término depende de la frecuencia de la señal emitida.
Por su parte, el término omega X sub r constituye la reactancia de radiación, la cual también depende de la frecuencia. Finalmente, el término entre paréntesis representa la interacción de resonancia entre los componentes en movimiento y la rigidez de la suspensión y el aire dentro del enclosure del parlante. Dicha resonancia ocurre, por lo general, a una frecuencia baja.
Consideremos un gráfico de impedancia eléctrica contra frecuencia de un parlante genérico de cono de 10 pulgadas de diámetro con un mecanismo electrodinámico. Notamos un pronunciado pico que interrumpe la tendencia global de la curva. Dicho pico ocurre en los 70Hz y llega a una magnitud de impedancia eléctrica de aproximadamente 45 ohms.
Figura 3.29. Gráfico de impedancia eléctrica contra frecuencia de un parlante electrodinámico de cono de 10 pulgadas
La impedancia nominal del parlante es el valor más bajo luego de la resonancia. En este caso, es de aproximadamente 7 ohms. Es importante distinguir entre la impedancia nominal y la resistencia que el parlante representará al flujo de corriente directa.
