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Lautsprecher

Lautsprecher dienen der Umwandlung von elektrischer Energie in akustische Signale. Das Funktionsprinzip vieler Lautsprecher basiert auf der magnetischen Wirkung einer stromdurchflossenen Spule. Je nach den Anforderungen, die man an die Klangwiedergabe stellt, kommen unterschiedliche Lautsprechertypen zum Einsatz.

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Bei einem Lautsprecher wird elektrische Energie in akustische Signale umgewandelt. Das Funktionsprinzip vieler Lautsprecher basiert auf der magnetischen Wirkung einer stromdurchflossenen Spule. Je nach den Anforderungen, die man an die Klangwiedergabe stellt, kommen unterschiedliche Lautsprechertypen zum Einsatz.

Einfache Lautsprecher

Nur einfachen Ansprüchen genügen Lautsprecher mit eingespannter Membran. Diese Membran befindet sich unmittelbar vor einem Dauermagneten, der zusätzlich mit einem Leitungsdraht umwickelt ist. Elektrische Signale im Leitungsdraht verstärken oder schwächen die anziehende Wirkung des Magneten auf die Membran. Diese wird dadurch zu mechanischen Schwingungen angeregt, die sich als Schallwellen ausbreiten. Da die Membran allseitig an ihren Rändern befestigt ist, kann sie keine weiten Schwingungen ausführen. Deshalb besitzen solche Lautsprecher auch nur eine geringe Klangqualität.

  • Einfacher Lautsprecher: Vor einem Elektromagneten befindet sich eine schwingungsfähige Membran.

Dynamische Lautsprecher

Dynamische Lautsprecher verfügen über Membranen, die ein sehr gutes Schwingverhalten aufweisen. Dies wird durch eine frei bewegliche Tauchspule ermöglicht, die am Ende der Membran befestigt ist. Die Tauchspule ragt in einen Dauermagneten hinein. Wird die Tauchspule von elektrischen Strömen durchflossen, dann wird sie vom Magneten in Abhängigkeit von der Stromstärke unterschiedlich weit in sein Inneres hineingezogen. Durch diese Bewegung wird die gesamte Membran in Schwingungen versetzt. Der Grundgedanke der dynamischen Lautsprecher geht auf WERNER VON SIEMENS zurück.

  • Dynamischer Lautsprecher mit Tauchspule
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Lautsprecher." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/physik/artikel/lautsprecher (Abgerufen: 23. July 2025, 10:01 UTC)

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  • Tauchspule
  • Werner von Siemens
  • Membran
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  • dynamische Lautsprecher
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Magnetische Flussdichte und magnetische Feldstärke

Ein magnetisches Feld kann man mit dem Modell Feldlinienbild kennzeichnen. Quantitativ lässt es sich durch die feldbeschreibenden Größen magnetische Flussdichte und magnetische Feldstärke charakterisieren. Die magnetische Flussdichte B, die heute vorzugsweise verwendet wird, ist folgendermaßen definiert:
B = F Ι ⋅ l
Die magnetische Feldstärke H ist mit der magnetischen Flussdichte folgendermaßen verknüpft:
B = μ 0 ⋅ μ r ⋅ H

Das Induktionsgesetz

Das Induktionsgesetz ist ein grundlegendes physikalisches Gesetz und die Grundlage für die Wirkungsweise solcher Geräte wie Transformatoren und Generatoren. In Worten kann man es so formulieren:
In einer Spule wird eine Spannung induziert, wenn sich das von der Spule umfasste Magnetfeld ändert. Der Betrag der Induktionsspannung ist umso größer, je schneller sich das von der Spule umfasste Magnetfeld ändert.
Eine allgemeine mathematische Formulierung des Induktionsgesetzes lautet:
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Magnetische Flaschen und magnetische Linsen

Geladene Teilchen, die sich in einem Magnetfeld bewegen, werden durch dieses Magnetfeld aufgrund der dann wirkenden LORENTZ-Kraft beeinflusst. Unter geeigneten Bedingungen bilden die geladenen Teilchen geschlossene Bahnen, werden also durch das Magnetfeld in einem bestimmten Raumbereich gehalten. Man spricht dann von einer magnetischen Flasche.
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Der besondere Zustand des Raumes um Dauermagnete sowie um stromdurchflossene Leiter und Spulen, in dem auf andere Magnete oder Körper aus ferromagnetischen Stoffen Kräfte ausgeübt werden, wird als magnetisches Feld bezeichnet. Solche Magnetfelder können sehr unterschiedliche Formen und verschiedene Stärken haben. Magnetische Felder können wir mit unseren Sinnesorganen nicht erfassen, sie sind nur an ihren Wirkungen erkennbar. Das gilt insbesondere auch für das ständig vorhandene, relativ schwache Magnetfeld der Erde, die ein großer Dauermagnet ist.
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