¿Por qué suenan los aparatos eléctricos energizados con corriente alterna?

Recientemente estaba tratando de estudiar, cuando me di cuenta de que una bombilla fluorescente cercana estaba zumbando. Debido a esto, comencé a pensar en el sonido de los componentes eléctricos. En el pasado, ensamblé radios de cristal a partir de esos kits "a presión", y una vez conecté un motor de CC en lugar del altavoz en nombre de la experimentación. El motor funcionó sorprendentemente bien como un altavoz silencioso.

Pueden deberse a diferentes principios, pero ¿por qué un motor de CC simple funcionaría como un altavoz y por qué zumban las bombillas fluorescentes?

Debe probar esto con una onda sinusoidal modificada de un inversor que va a su automóvil. Obtendrá aún más ruido.
Una investigación rápida sugiere una respuesta más simple de lo que esperaba a la bombilla fluorescente. Sin embargo, no he encontrado nada interesante sobre los motores de CC. Editaré mi pregunta cuando pueda.
@SamGallagher Ese es un artículo bastante interesante. ¡Gracias por compartir! No estoy seguro de haber adivinado que Wikipedia podría tener una página sobre esto.

Respuestas (2)

Ya sabes que el sonido son ondas mecánicas que se propagan por el aire (o sólidos o líquidos, pero el sonido que oímos llega a nuestros oídos por el aire).

Por otro lado, cualquier objeto sumergido en el aire que se mueva moverá el aire a su alrededor de una manera relacionada con su propio movimiento. Este movimiento de aire no es más que ondas sonoras (puede que no las oigas si son de baja frecuencia o baja intensidad, pero existen). Entonces, si logras mover cualquier objeto que esté sumergido en el aire de cierta manera, producirás sonido.

En el caso de los tubos fluorescentes el "objeto sumergido en el aire" es el lastre que está presente en todo tubo (antiguo), y la fuerza que lo hace moverse para producir un sonido de 50 o 60 Hz se debe al campo magnético que genera. debido a la corriente alterna que circula por él. Esta corriente alterna, como su nombre indica, alterna a una frecuencia de 50 o 60 Hz (en la mayoría de los países) por lo que el "movimiento del objeto sumergido en el aire" resultante tiene esta misma frecuencia, y también el sonido producido. Si tienes un piano se puede comprobar la nota del sonido . Debe estar cerca de una G para un país de 50 Hz y cerca de una B para un país de 60 Hz.

Para el caso de un altavoz, el "objeto inmerso en el sonido" es el cono del altavoz y está especialmente diseñado para obtener el mayor movimiento posible utilizando la menor señal eléctrica posible (bueno, esto no es lo único que queremos en un altavoz, pero en términos generales lo es). En este caso la fuerza que mueve el cono del altavoz se debe, de nuevo, a un campo magnético producido por la bobina en el interior del altavoz.

Si reemplazas el parlante por un motor DC, el rotor será el "objeto sumergido en el aire" y sentirá una fuerza de la misma manera que el parlante, debido al campo magnético producido por las bobinas del motor. No girará porque la señal de audio de la radio no tiene componente de CC, y no podrá verlo moverse porque seguramente será un movimiento muy pequeño. Pero se moverá lo suficiente como para producir un sonido (probablemente con mucha menos intensidad que el altavoz).

Pero todavía no estoy seguro de ver por qué el rotor del motor produciría sonido. El campo magnético en un altavoz provoca un desplazamiento lineal del cono del altavoz, mientras que el campo en el motor provoca una rotación. En el caso del altavoz, es el cono el que provoca las diminutas ondas de choque neumáticas. ¿Qué parte de una barra simétrica tendría el mismo efecto?
¿Está sugiriendo que tal vez la bobina del rotor gira hacia adelante y hacia atrás de manera similar al movimiento lineal del cono del altavoz?
El rotor no es un cilindro perfecto, dentro de la carcasa del motor tiene una forma muy compleja con imanes o bobinas que pueden desplazar perfectamente el aire para producir el sonido. De hecho, si conecta un ventilador al rotor, probablemente suene más fuerte (tiene que ser un ventilador muy ligero, si es pesado, puede tener el efecto contrario ya que el rotor se moverá menos).
Lo siento, debería haber aclarado mi comentario. He desarmado motores de corriente continua antes, así que sé que no son cilindros perfectos. Estaba preguntando si es la rotación oscilante en lugar del movimiento lineal oscilante lo que está causando el efecto. Sin embargo, al leer su último comentario, puedo ver que eso era lo que estaba sugiriendo.

Muchos dispositivos alimentados con corriente alterna usan magnetismo --- bobinas de alambre envueltas alrededor de núcleos de hierro. Motores eléctricos, cualquier cosa que tenga un transformador, balastos magnéticos en lámparas HID y lámparas fluorescentes antiguas, etc.

Todo lo anterior puede producir ruido en algún múltiplo de la frecuencia de la línea eléctrica a través de la magnetoestricción .

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