В моем коллаже мы проводили эксперимент с пробойным напряжением воздуха. В конце эксперимента мы слушали звук короны (частичный электрический разряд). Блок питания имеет возможность изменять напряжение. Чем больше увеличивается напряжение , тем выше тон звука.
Как вы можете услышать в этом видео: https://youtu.be/KVANbkI8AmM?t=8m23s (В 8:23)
Я знаю, что основная частота «гула» будет в два раза выше электрической частоты из-за эффекта магнитострикции . Частота звука = 100 Гц (в Египте). Итак, почему мелодия становится выше при повышении напряжения?
Еще один вопрос: что вызывает высокие гармоники в линиях электропередачи? или Почему мы слышим частоту выше 100 Гц?
Чтобы понять ответ на ваш первый вопрос, нужно начать с достаточно низкого напряжения, чтобы не было разряда. Это даст вам эффективную частоту, равную нулю. По мере увеличения напряжения становится легче ионизировать воздух, поэтому частота звука (ионизации) увеличивается.
Что касается второго и третьего вопросов... высшие гармоники всегда присутствуют, независимо от того, слышим мы их или нет, зависит от уровня звука, который они производят. Поскольку уровень мощности гармоник очень быстро уменьшается, мы можем «услышать» вторую и даже третью гармоники, только если основная частота достаточно громкая.
Посмотрев видео и перечитав исходный вопрос, я почувствовал, что мой комментарий на самом деле не отвечает на вопрос. Итак, вот:
На видео гул, который вы слышите, это вовсе не корона, а звук вибрирующих пластин трансформатора, как это обычно бывает в большинстве больших трансформаторов. Гул может быть вызван магнитострикцией в пластинах трансформатора, но, весьма вероятно, он также вызван вибрацией самих пластин из-за периодических физических воздействий на них, вызванных магнитным полем.
Чтобы ответить на ваш последний вопрос о том, почему мы слышим гармоники выше 100 Гц: генерируемый гул не является идеальной синусоидой, даже если напряжение переменного тока является идеальной синусоидой (а это часто не так). Это связано с тем, что вибрация пластин трансформатора является нелинейной реакцией на переменный ток (представьте, что пластины «бьются» друг о друга). Поскольку гудящий звук не является идеальной синусоидой, он будет содержать гармоники, кратные основной частоте.
Вернемся к вопросу о «тоне короны»: по мере увеличения напряжения в эксперименте короткое время, в течение которого корона становится слышимой (до возникновения дуги, которая НЕ является короной), увеличивается, и действительно звуки короны более высокой частоты. Причина этого в следующем:
Корона на самом деле представляет собой сумму множества отдельных небольших ионизирующих событий, происходящих последовательно во времени. Каждое ионизирующее событие звучит подобно звуку «мини-искры». По мере увеличения напряжения скорость, с которой происходят отдельные события ионизации, также увеличивается. То, что вы слышите как увеличение тона, является субъективным эффектом увеличения скорости отдельных «звуков мини-искры».
Рассел МакМахон