ENERGIA SONORA TANIA YISETH ANDRADE CARDOZO JULIE JINETH BELTRAN CAMACHO LIC. SANDRA LILIANA RAMOS DURAN INSTITUCION EDUCATIVA ALBERTO LLERAS CAMARGO FISICA VILLAVICENCIO / META 11-2 2010 INTRODUCCIÓN Teléfono, instrumento de comunicación, diseñado para la transmisión de voz y demás sonidos hasta lugares remotos mediante la electricidad, así como para su reproducción. El teléfono contiene un diafragma que vibra al recibir el impacto de ondas de sonido. Las vibraciones (movimiento ondulatorio) se transforman en impulsos eléctricos y se transmiten a un receptor que los vuelve a convertir en sonido. En el lenguaje coloquial, la palabra `teléfono' también designa todo el sistema al que va conectado un aparato de teléfono; un sistema que permite enviar no sólo voz, sino también datos, imágenes o cualquier otro tipo de información que pueda codificarse y convertirse en energía eléctrica. Esta información viaja entre los distintos puntos conectados a la red. La red telefónica se compone de todas las vías de transmisión entre los equipos de los abonados y de los elementos de conmutación que sirven para seleccionar una determinada ruta o grupo de ellas entre dos abonados. ENERGÍA SONORA Un especialista de operaciones de la Armada de los Estados Unidos utiliza un teléfono electrodinámico, accionado o autoalimentado por energía acústica, es decir, emplea la propia energía de las ondas sonoras de la voz como energía para su funcionamiento, sin requerir una conexión o batería eléctrica. La energía sonora (o energía acústica) es la energía que transmiten o transportan las ondas sonoras. Procede de la energía vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en forma de energía cinética (movimiento de las partículas), y de energía potencial (cambios de presión producidos en dicho medio,o presión sonora). Al irse propagando el sonido a través del medio, la energía se transmite a la velocidad de la onda, pero una parte de la energía sonora se disipa en forma de energía térmica.1 La energía acústica suele tener valores absolutos bajos, y su unidad de medida es el julio (J). Aunque puede calcularse a partir de otras magnitudes como la intensidad sonora, también se pueden calcular otras magnitudes relacionadas,como la densidad o el flujo de energía acústica. A partir de la definición de intensidad acústica, se puede calcular la energía acústica que atraviesa una superficie A, en un tiempo t como: La densidad de energía acústica o energía acústica por unidad de volumen es la cantidad media de energía acústica ( ε ) que corresponde a un volumen unidad. Equivale también al cociente entre la intensidad sonora y la velocidad del sonido.2 3 La unidad de medida es el julio por metro cúbico, J/m3 Para una onda sonora plana, la densidad de energía se calcula a partir de la potencia cuadrática media (PRMS), la densidad del medio (ρo) y de la velocidad (vson2), según de la fórmula:4 La densidad de energía acústica total (cinética más potencial) equivale al producto de la densidad del medio por el cuadrado de la velocidad de las partículas en la dirección de propagación de la onda.5 El flujo de energía acústica o sonora (simbolizado por q) se obtiene como la integral de la velocidad de la partícula v por el diferencial de la superficie A , de modo que solamente las porciones de la velocidad perpendiculares a la superficie son importantes. La unidad de medida es el vatio, (W). El flujo de energía sonora señala el volumen delmedio de transmisión (aire) que, debido al exceso de la presión sonora, fluye por la unidad de tiempo(1 s) por una superficie A. Es la media del flujo de energía sonora para un período a través de un área especificada. En un medio de transmisión de densidad ρ, para ondas planas o esféricas libres que tengan una velocidad de propagación v, el flujo de energía a través del área A correspondiente a una presión sonora p es: J = (p2A / ρ v) cos θ donde θ = ángulo entre la dirección de propagación del sonido y la dirección normal (perpendicular) al área A. Podemos distinguir entre flujo de energía acústica transmitida, flujo de energía acústica reflejada, flujo de energía acústica disipada y flujo de energía acústica incidente. cuando hablas a un microfono estas pasando de energia sonora a energia electrica. Esto se hace de la siguiente forma: cuando hablas, las ondas de presion impactan un cono o superficie la cual vibra segun que tan fuerte se hable, frecuencia de la vos y otras cosas, a su vez ese cono (que es el mismo que se ve en un parlante) esta unido a un iman el cual a su vez sobre un bobinado de cobre. Existe una ley física que indica que cualquier conductor (bobina de cobre) producira una corriente si es sometido a una campo magnetico variable (conjunto imán - cono). y esto se logra ya que el iman unido al cono varia su distancia respecto de la bobina produciendo un campo magnetico variable el cual induce una corriente en la bobina que es en cierta manera proporcional a la variacion de distancia del iman. como resultado esta convirtiendo el sonido (energia sonora de presion) en electricidad. El teléfono es un transductor electroacústica que convierte la energía acústica (Vibraciones sonoras: oscilaciones en la presión del aire) en energía eléctrica (variaciones de voltaje). El micrófono convierte energía acústica en energía eléctrica. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA ACÚSTICA Como el resto de manifestaciones de la energía, debe cumplirse el principio de conservación de la energía. Si no hay otro tipo de transformaciones de energía, la energía incidente será igual a la suma de las energías transmitida, disipada y reflejada. DISIPACIÓN DE LA ENERGÍA ACÚSTICA Al propagarse la energía acústica, una parte de la misma se disipa en el medio transmisor. En el caso del aire, esta absorción atmosférica se debe a la amortiguación que sufren las ondas sonoras por el rozamiento interno y la conductividad calorífica del aire. Esa energía disipada se trransforma en calor o energía térmica. Coeficiente de absorción acústica, α Es el cociente entre la suma de los flujos de energía acústica transmitida y disipada, y el flujo de energía acústica incidente.6 También se define como el cociente entre la energía absorbida por un material y la energía que incide sobre él.7 Equivale a la diferencia entre la unidad y el coeficiente de reflexión,8 Los transductores son dispositivos que transforman un tipo de energía en otra. Los teléfonos son transductores acústicos que transforman la energía acústica en energía eléctrica, o viceversa. El teléfono es un dispositivo que capta ondas sonoras de una determinada energía acústica y las transforma en una corriente eléctrica que reproduce las características de la onda sonora original. En primer lugar, una lámina elástica fina, llamada diafragma, capta las variaciones de presión del medio de transmisión y las convierte en vibraciones mecánicas. A continuación, las vibraciones mecánicas del diafragma generan una señal eléctrica de voltaje e intensidad proporcionales. PARTES DEL APARATO TELEFÓNICO El aparato telefónico consta de un transmisor, un receptor, un dispositivo marcador, una alarma acústica y un circuito supresor de efectos locales. Si se trata de un aparato de dos piezas, el transmisor y el receptor van montados en el auricular, el timbre se halla en la base y el elemento de marcado y el circuito supresor de efectos locales pueden estar en cualquiera de las dos partes, pero, por lo general, van juntos. Los teléfonos más complejos pueden llevar un micrófono y un altavoz en la pieza base, aparte del transmisor y el receptor en el auricular. En los teléfonos portátiles, el cable del auricular se sustituye por un enlace de radio entre el auricular y la base, aunque sigue teniendo un cable para la línea. Los teléfonos celulares suelen ser de una sola pieza, y sus componentes en miniatura permiten combinar la base y el auricular en un elemento manual que se comunica con una estación remota de radio. No precisan línea ni cables para el auricular. Los teléfonos antiguos usaban un único dispositivo como transmisor y receptor. Sus componentes básicos eran un imán permanente con un cable enrollado que lo convertía en electroimán y un fino diafragma de tela y metal sometido a la fuerza de atracción del imán. La fuerza de la voz, en cuantas ondas de sonido, provocaban un movimiento del diafragma, que a su vez generaba una minúscula corriente alterna en los cables del electroimán. Estos equipos eran capaces de reproducir la voz, aunque tan débilmente que eran poco más que un juguete. USOS DEL TELÉFONO El gran uso que se ha hecho del teléfono ha provocado la creación de una extensa red de líneas y centralistas de conexión. La existencia de esta gran red ha favorecido la utilización de este sistema para otros usos distintos al de la comunicación de la voz. Un ejemplo de ello son los télex. Similares a máquinas de escribir eléctricas, incluyen un circuito electrónico que transforma cada pulsación de tecla, en un impulso eléctrico que se transmite por la línea telefónica. En la máquina dispuesta al otro lado, un circuito emplea dicha señal para imprimir una letra en el papel. De forma similar, los fotógrafos de prensa situados en puntos alejados transmiten fotos hasta la redacción con ayuda de un aparato denominado telefoto, que descompone la foto en pequeñas líneas horizontales que va examinado secuencialmente, y cada una de ellas en puntos que también son explorados en cadenas. Cibergrafia http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_sonora. http://html.rincondelvago.com/telefono.html.