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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/schuelerlexikon/physik/artikel/lautsprecher (Abgerufen: 17. July 2025, 19:48 UTC)

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  • Tauchspule
  • Werner von Siemens
  • Membran
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Magnetfeld der Erde

Unsere Erde ist ein großer Magnet. Allerdings ist die mittlere Stärke des Magnetfeldes der Erde relativ gering. Sie beträgt nur etwa 50 mT. Trotz dieses geringen Wertes richtet sich eine frei bewegliche Magnetnadel entsprechend des Verlaufes der Feldlinien aus. Da die geografischen Pole und die Magnetpole der Erde in grober Näherung eine ähnliche Lage haben, kann die Ausrichtung einer Magnetnadel zur Bestimmung der Himmelsrichtung mithilfe eines Kompasses genutzt werden. Das Feld in der Nähe der Erdoberfläche ähnelt dem eines Stabmagneten, in größerer Entfernung treten aufgrund des Sonnenwindes erhebliche Verformungen auf.
Die Lage der Magnetpole ist nicht konstant. In großen Zeiträumen können auch Umpolungen des Erdmagnetfeldes auftreten.

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.
Die Beeinflussung von bewegten geladenen Teilchen durch Magnetfelder kann auch genutzt werden, um Anordnungen zu schaffen, die auf Elektronen oder andere geladene Teilchen ähnlich wie eine optische Linse wirken. Man spricht dann von einer magnetischen Linse, die z.B. bei Elektronenmikroskopen oder Fernsehbildröhren angewendet wird.

Magnetisches Feld

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.
Magnetfelder können wie andere Arten von Feldern mithilfe von Feldlinienbildern oder feldbeschreibenden Größen charakterisiert werden. Sie können auf andere Körper einwirken, können aber auch abgeschirmt werden.

Magnetschwebebahn

Bei der Magnetschwebebahn übernehmen magnetische Kräfte die Aufgaben, die bei der herkömmlichen Eisenbahn Schiene und Räder erfüllen: Sie tragen das Gewicht des Zuges, sorgen für seitliche Führung und übertragen die Antriebs- und Bremskräfte. Zu unterscheiden sind dabei drei verschiedene Techniken des magnetischen Schwebens: das elektromagnetische Schweben (EMS), das seit 1977 in Deutschland weiterentwickelt wird, das in Japan favorisierte elektrodynamische Schweben (EDS) und das permanentmagnetische Schweben (PMS).
2002 wurde der Versuchsbetrieb des in Deutschland entwickelten Transrapid auf der ersten Strecke in Schanghai aufgenommen. Geplant sind auch Strecken im Ruhrgebiet (Metrorapid) und in München als Verbindungsstrecke zwischen Flughafen und Stadtzentrum.

Hans Christian Oersted

* 14.08.1777 in Rudkoebing
† 09.03.1851 in Kopenhagen

Er war ein dänischer Physiker und Chemiker und war als Professor für Physik in Kopenhagen tätig. Im Jahre 1820 entdeckte er die magnetische Wirkung elektrischer Ströme und damit den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus.

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