トランスデューサーはどのように機能しますか?

トランスデューサーは、ある形式で入力エネルギーを感知し、それを別の形式に変換するデバイスです。 なじみのない言葉かもしれませんが、トランスデューサーの例には、多くの日常のオブジェクトやデバイスが含まれます。 最もよく知られている例の中にはスピーカーがあります。 電気インパルスにより、スピーカーが振動し、バウンドします。 スピーカー自体は電気機械式のトランスデューサーです。 「電気」の部分は、入力が電気的であることを意味します。 スピーカーは振動して動くコーンであるため、「機械的」部分は出力が機械的であることを意味します。 この振動と動きは、私たちが音波と呼ぶ空気中に圧力波を生成します。

ある意味で、私たちの耳と脳は、圧力波を受け取り、スピーカーが行ったことを逆にするため、トランスデューサーです。 それらは圧力波を電気的な脳の衝動に変換し、それによって私たちはそれらを音として知覚することができます。

トランスデューサーの例は他にもたくさんあります。 電球は、定義上、トランスデューサーです。 それは電気エネルギーを取り、それを光(そして熱)エネルギーに変換します。 私たちは通常、スピーカーや電球を「トランスデューサー」と呼ぶことはありません。

あまり一般的ではないトランスデューサーの例は、タンクレスまたはオンデマンドの電気温水器です。 給湯器の内部には、冷水が加熱される前に流れるチューブの中に、小さなプロペラまたは「インペラ」と呼ばれるものがあります。 このインペラが行うことは、回転することですが、家の誰かがお湯をオンにしたときだけです。 家の中に温水蛇口が開いたりオンになったりしていないときはいつでも、この小さな羽根車は静止しています。

2番目に温水蛇口が開くと、このインペラは急速に回転します。 このチューブを通る水噴射の力により、インペラが回転します。 これにより、電流をオンにするセンサーがトリガーされます。 そして、これは水が給湯器の発熱体を通って流れるときに水を加熱します。 温水蛇口を閉じると、羽根車の回転が止まり、センサーに電流を遮断するように指示します。 お湯がオンまたはオフになるたびにこのトリックを実行するインペラーとセンサーを備えた小さなデバイスはトランスデューサーです。 その入力は、流れる水の形で機械的です。 その出力は熱の形で電気的です。

給湯器の小さなデバイスには、「電球」や「スピーカー」のようなおなじみの一般的な名前がないため、単にトランスデューサーと呼ばれます。

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