Звуковой генератор и другие источники звука

Кроме перечисленных источников звука, для некоторых опытов полезно иметь , в кабинете:
- Звуковой генератор. В некоторых случаях этот прибор совершенно незаменим. Для получения сильных звуков звуковой генератор присоединяют к усилителю.
- Зуммер.
- Духовые музыкальные инструменты (в частности флейта с непрерывно меняющейся высотой звука).
Автомобильные гудки и т. д.

Гудящее пламя. 1) Газовая горелка. 2) Медная сетка. 3) Железная труба (d = 10—15 см; l = 1—1,5 м; годится кусок водосточной трубы или самоварная труба). 4) Штатив с кольцом.

Над газовой горелкой помещают при посредстве штатива с кольцом медную сетку. Пускают газ и зажигают пламя над сеткой. При достаточно сильном токе газа образуется горящее взрывами, а потому шумящее пламя. Если над пламенем поместить трубу (рис, 30), то столб воздуха в трубе, резонируя на определенный тон, усилит соответствующие колебания пламени. Получится довольно сильный рев.

Вместо пламени газа, горящего над сеткой, можно воспользоваться пламенем примуса.

Газовая гармоника. 1) Газовая гармоника. 2) Резиновая кишка. Газовой гармоникой называют прибор, состоящий из 4 стеклянных труб (d = 3—4 см), внутри которых помещены металлические сопла для светильного газа (рис. 31).

Трубы снабжены крышечками с отверстиями посредине. При горении внутри трубы пламя при некоторых условиях издает довольно чистый музыкальный тон. Объяснение этого явления таково. Высота пламени зависит от движения воздуха внутри, трубы. Воздушный столб внутри трубы может начать колебаться. Эти колебания вызовут колебания пламени, что в свою очередь будет влиять на колебания воздушного столба и поддерживать их. Очевидно что период колебания зависит от длины трубы, а также от того — открыта она или закрыта. Некоторое влияние на высоту тона, издаваемого пламенем, имеет также скорость вытекания газа из сопла. Длины труб в газовой гармонике таковы, что она дает мажорный аккорд (например: 68 см; 54 см; 45 см; 34 см).

Для получения звука следует присоединить прибор к газовому крану и поднять одну из труб, открыть краник К у соответствующего сопла, зажечь газ и отрегулировать краник так, чтобы получилась длина пламени 1—2 см. Чем труба короче, тем высота пламени должна быть меньше. Затем надо медленно опустить трубу на место. При некотором определенном положении трубы пламя вытянется, получит тупой верхний конец и загудит. В этом положении трубу следует закрепить при помощи имеющейся на сопле подставки с винтом В.

Чтобы устроить поющее пламя без покупного прибора, следует взять стеклянное очень тонко оттянутое сопло (диаметр кончика не больше 0,5 мм). Стеклянную трубу (d = 3—4 см) можно взять длиной от 40 см и более. Чем длиннее труба, тем легче получается поющее пламя.

Звучащая вольтова дуга 1) Ручной регулятор для вольтовой дуги. 2) Угли для вольтовой дуги без фитиля (d = 7 мм), 3) Темные дымчатые очки для наблюдения дуги. 4) Реостат на 8—10 ом; 10 а. 5) Дроссель с сопротивлением не больше 1—2 ом. В качестве дросселя может быть взята синяя катушка из трансформатора Неймана, надетая на сердечник с ярмом. 6) Батарея параллельно включенных телефонных конденсаторов; число включенных конденсаторов можно менять. 7) Катушка звонкового провода с таким числом витков и размеров, что индуктивность равна 1—3 мгн (может быть взята зеленая катушка от трансформатора Неймана, клеммы 1—2). 8) Железный сердечник к катушке.

Приборы соединяют по схеме рисунка 32. Ставят наибольшую емкость. Дают на установку постоянное напряжение 100—120 в от умформера (мотор-генератор, т. I, § 59) мощностью не меньше 1 киловатта. Замыкают ключ К , сближают угли и затем постепенно разводят их.

При некотором расстоянии между углями (2—5 мм) дуга начнет издавать звук. Причина его возникновения такова. Горение вольтовой дуги в некоторой области ее режима не является спокойным непрерывным процессом. Сила тока и напряжение дуги все время изменяются. Это вызывает колебания в контуре LC, Колебания в контуре LC в свою очередь влияют на колебания тока и напряжения в дуге и усиливают их. Роль дросселя D состоит в том, чтобы колебания из контура LC направлялись в дугу, а не в динамо. Однако опыт может удастся и без дросселя.

Добившись появления звука, уменьшают число включенных конденсаторов; высота тона повышается. Если заменить катушку иной, с большим числом витков, то высота тона, издаваемого дугой, понижается. Введение в катушку железного сердечника еще более понижает тон дуги.

Отметим, что частота колебаний в контуре зависит от режима дуги и потому не является устойчивой.