Зуммер
Это понятие впервые встречается на программе «Проектная инженерная база» — примерно 9-10 лет (3-4 класс).
Деталь-пищалка: получив электрический сигнал, издаёт писк. Так будильник, микроволновка и домофон подают звуковой сигнал.
Дверной звонок: нажал кнопку — ток побежал — раздался звук.
Собрать дверной звонок «батарейка — кнопка — зуммер» из активного зуммера (у него есть плюс); перевернуть зуммер и проверить, важна ли ему полярность.
Излучатель звука: электрический сигнал заставляет пластинку внутри колебаться, а колебания создают звук. Активный зуммер со встроенным генератором пищит одной нотой от постоянного напряжения; пассивному нужен меняющийся сигнал, зато высоту ноты задаёт схема снаружи.
Подать постоянные 5 В на активный и пассивный зуммеры; объяснить по устройству каждого, почему пищит только один.
Пьезоизлучатель: керамическая пластина изгибается в электрическом поле (обратный пьезоэффект) и колеблет мембрану. У активного частота фиксирована встроенным генератором (обычно 2–4 кГц, вблизи резонанса, где отдача максимальна); пассивный воспроизводит частоту сигнала — на Arduino это tone() или ШИМ. Электромагнитный зуммер — катушка и мембрана, как в дверном звонке.
Прогнать на пассивном зуммере частоты от 200 Гц до 10 кГц и найти, где звук громче всего; объяснить пик резонансом мембраны.
Частое заблуждение
«Любой зуммер запищит, стоит подать питание». Нет: так работает только активный зуммер со встроенным генератором; пассивному нужен меняющийся сигнал — от постоянного напряжения он молчит.