스피커

Loudspeaker

스마트폰 · 텔레비전의 스피커는 전기 신호를 어떻게 공기의 떨림, 곧 소리로 바꿀까요?

무슨 일이 일어났나

스피커는 영구 자석 틈에 매달린 코일(보이스 코일)에 소리 신호 전류를 흘려, 자기장이 코일을 밀고 당기게 하는 장치입니다. 자기장 속 전류가 받는 힘은 B·I·L 로, 시뮬레이터의 1 T · 1 A · 선 5 m 이면 가장 큰 힘이 5 N 입니다.

전류가 1 초에 100 번 방향을 바꾸면 힘도 100 번 뒤집혀 콘(진동판)이 앞뒤로 떨고, 그 떨림이 공기를 밀어 소리가 됩니다. 시뮬레이터에서 100 Hz · 1 A 의 떨림 폭은 1.94 mm, 전류를 2 A 로 두 배 하면 3.88 mm 로 두 배입니다.

같은 전류라도 1000 Hz 로 올리면 떨림 폭이 12.7 µm 로 확 줄어듭니다. 무거운 콘은 빠른 떨림을 따라가기 어려워, 높은 소리를 작은 스피커가 따로 맡기도 합니다.

전자석은 전동기 · 발전기 · 스피커 같은 전기 장치에 꼭 필요하고(MagLab), Science Museum 에는 1931 년 «Rice Kellog» 12 인치(약 0.305 m) 영구 자석 · 움직이는 코일 스피커가 있습니다.

💡 생활 속 예시

폰을 책상에 두고 큰 소리로 음악을 틀면 책상까지 떨리는데, 스피커 콘이 신호 박자대로 앞뒤로 움직이기 때문입니다.
버스 안내 방송 스피커 · 운동장 확성기도 크기만 다를 뿐 자석과 코일로 콘을 떨게 하는 같은 원리입니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

영구 자석 — 코일이 들어가는 둥근 틈에 센 자기장을 만듭니다.
보이스 코일 — 콘에 붙은 가는 선 코일로, 소리 신호 전류가 흐르면 자기장 속에서 앞뒤로 힘을 받습니다.
콘(진동판) — 코일과 함께 앞뒤로 떨며 공기를 밀고 당겨 소리를 냅니다.
받침 용수철(서스펜션) — 콘을 제자리로 돌려보내, 전류가 없을 때 가운데에 머물게 합니다.
증폭기 — 작은 소리 신호를 코일을 움직일 만큼 큰 전류로 키웁니다.

음악 파일 · 방송의 소리 신호가 증폭기에서 큰 전류로 바뀝니다.
전류가 영구 자석 틈의 보이스 코일을 지나며 자기력(B·I·L)을 받습니다.
신호가 방향을 바꿀 때마다 힘도 뒤집혀 코일과 콘이 앞뒤로 떱니다.
콘이 공기를 밀고 당겨 같은 박자의 공기 떨림, 곧 소리가 퍼집니다.

확인된 값

전자석은 전동기 · 발전기 · 스피커 같은 전기 장치에 꼭 필요하다: speakers use electromagnets 출처
B.T.H. «Rice Kellog» 영구 자석 · 움직이는 코일 스피커 (1931) — 지름 12 인치 ≈ 0.305 m: 0.3048 m 출처
자석은 스테레오 스피커 · 컴퓨터 등 곳곳에 있다: stereo speakers 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 물리학 · 전기와 자기 [12물리02-05]
잉글랜드 · KS4 Physics: Magnetism and electromagnetism

출처

https://nationalmaglab.org/magnet-academy/plan-a-lesson/electromagnets/(확인 2026-11-12)
https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co34688/b-t-h-rice-kellog-12-inch-permanent-magnet-moving-coil-loudspeaker(확인 2026-11-12)
https://nationalmaglab.org/magnet-academy/read-science-stories/science-simplified/magnets-from-mini-to-mighty/(확인 2026-11-12)

이어서 보기

자기장 속 전하가 받는 힘 (로런츠 힘)
전기로 켜고 끄는 자석 (전자석)

같은 단원 · 자기와 전자석

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