“纯”电路如何发出声音？

移动的薄膜或压电材料显然会产生声波，但是“纯净”的电路（如变压器或DCDC斩波器（及其他））如何经常会听到声音？材料在微观上是否随电流而膨胀和收缩？

您真正要问的是电路如何引起小运动。毕竟，声音就是空气的运动。

答案是电场或电流可以通过多种方式引起作用力或运动。在各种换能器的设计中都利用了这些影响，这些换能器的存在是为了故意引起或感应微小的运动。但是，允许这些换能器工作的物理定律不会在换能器外壳外停滞。它们无处不在，所以很多东西都是意想不到的。所不同的是，通常没有专门设计用于换能器的效果就很弱。

其中一些影响是：

1. 静电力。两个物体在不同的电压下将在它们之间产生作用力。力与电压成正比，与距离成反比。这是使气球在与猫或其他物体摩擦后粘在头发上的力。对于普通电路，此力非常弱，并且导体的固定位置要比其牢固得多。尽管如此，有时您仍可以通过高压电路从中听到声音。

2. 电动力。移动的电荷在其周围产生圆形磁场。磁场与电流成正比，并且可以通过将导线绕成线圈使磁场变得很强。可以使该磁场移动物体，并且是螺线管，电动机和扬声器工作原理的基础。

   如果通过正确方向的磁场流动的电荷同样会受到作用力。实际上，大多数扬声器都遵循这一原理。它们的制作方法是固定一个坚固的永磁体，并使线圈移动，从而使扬声器振盆的中心移动。任何电感器都会发生相同的情况。由于整体磁场的作用，每根导线流过的导线都会承受一定的力。您从变压器听到的嗡嗡声中有一些是个别的导线移动了一点。

3. 压电效应。某些材料（例如石英）会随着施加的电场而略微改变其大小或形状。一些小型耳机可以按照此原理工作。也有相反方向的“晶体”麦克风按此原理工作，这意味着对晶体施加力会使晶体产生电压。普通的烧烤炉点火器通过重击石英晶体并突然产生足以产生火花的足够高的电压来敲击此原理。

   一些电容器材料具有足够的这种效果，以致于当将其刚性安装在电路板上时会产生可听见的声音。我不得不重新旋转一块板子，并用电解槽代替陶瓷帽，因为陶瓷引起了令人不快的声音。

4. 磁致伸缩效应。这是压电效应的磁性模拟。某些材料会根据所施加的磁场而改变形状或大小，并且这种效果也相反。我研究过利用这种效应的磁传感器。

   选择的变压器和电感器中的材料不具有这种效果，但是无论如何都很少。实际上，随着磁场的变化，电感器的磁芯的尺寸变化很小。这可能会产生可听见的声音，尤其是如果电感器机械耦合到对空气呈现更大面积的物体（如电路板）。

理想的电感器或变压器可能是纯电子组件，但实际的电感器或变压器会产生（快速变化的）磁场。这样的组件的设计目标是将磁场保持在组件内（例如，铁磁芯内部），但不能100％做到。“泄漏”磁场将导致物体移动（振动），并且这些物体将使周围的空气同样移动。Presto：一个（不需要的）电磁扬声器。

在高压电容器中可能会产生类似的效果，其中导电板根据电压彼此吸引。这对应于静电扬声器:)

第三种效应是组件中的压电效应（不需要）。我不确定这是否可以观察到。

它不是在膨胀或收缩材料，而是在基于变压器或电感器的电路中发出声音。但是零件正在移动。

变压器要承受交变电磁场产生的巨大机械力。这会导致导线和叠片移动，从而发出声音。DC-DC转换器通常带有绕线电感器，它们也由于相同的原因而移动。

还有一个

通过暴露于电场和/或放电而改变周围的等离子体或气体的性质来发出声音

根据威廉·杜德尔（William Duddell）于1900年左右发现的“唱歌电弧”，电声琴或通常被称为等离子扬声器/高音扬声器（实际上用于扬声器）通过对等离子充电来改变声束内等离子的大小而产生声波。通常电极之间的电场狭窄。由于必须移动的质量非常小，因此该扬声器可以对馈入电极的波产生非常精确的再现，特别适用于高频。

尚未触及的另一个影响是负载下的电线拉直- 当电流通过电线时，无论是微观还是可见，电线都趋于拉直。电力变压器绕组中的电线试图每秒稍微拉直100至120次（取决于市政电力的频率）。

当用较小的跨接电缆“跳动”车辆时，尤其是如果正在起动的车辆的电池电量严重不足时，很容易观察到这种现象。接合启动器后，通常很容易看到跨接电缆“跳”并在重载下稍稍变直时变硬。

移动的薄膜或压电材料显然会产生声波，但是“纯净”的电路（如变压器或DC / DC斩波器（及其他））如何经常会听到声音？材料在微观上是否随电流而膨胀和收缩？

尽管其他人已经很好地解释了有关材料运动的部分，但一个关键点是，可听噪声要求在人的可听范围内运动。通常，这意味着20 Hz至20 kHz，但可能会稍低或偏高，并考虑到年龄/听力损失。通常不会听到高于或低于该范围的任何振动（次声或超声）。幸运的是，该范围是许多电路中常用的范围，例如DC / DC斩波器，变压器，EL面板逆变器，轻型电路的PWM，因此通常是副产品。

这里有很多理论。实际上，通常涉及电感器的散线。轻敲线圈（不要！!!!用螺丝刀之类的磁性物品：尝试在CRT反激电路中的线圈上进行多次操作）可能有助于找到罪魁祸首，并使用合适的热胶或钉子抛光可能有助于使其得到控制。

根据我的经验，大多数情况下，变压器会发出噪音，这是由于层压板松动或安装松动所致。机械斩波器会发出噪声，因为“斩断”电流的簧片会移动/振动。显然，任何移动的声音都会发出。变压器通常会产生60 Hz的嗡嗡声，而斩波器取决于其设计的频率（通常为400 Hz）。

我不认为这种材料会在微观上膨胀和收缩，但是如果是这样的话，它的频率将会非常高，无法听到。此外，它可能不够响亮。

唯一可以产生声音的非机械电路是微波发射器。但是它们会煮熟你的大脑。