1. Magnetisch veld: Een opneemspoel is afhankelijk van een veranderend magnetisch veld. Dit veld kan op verschillende manieren worden gegenereerd, afhankelijk van de toepassing:
* Permanente magneet: Het eenvoudigste geval betreft een permanente magneet die beweegt ten opzichte van de spoel. Het veld van de magneet gaat door de spoel.
* Elektromagneet: Ook een elektromagneet (spoel waar stroom doorheen vloeit) kan het veranderende magnetische veld opwekken. De sterkte van het veld van de elektromagneet kan worden gewijzigd door de stroom te veranderen, waardoor de noodzakelijke verandering in de magnetische flux ontstaat.
* Ferromagnetisch materiaal verplaatsen: Een ferromagnetisch materiaal (zoals ijzer) dat in de buurt van de spoel beweegt, vooral als het gemagnetiseerd is, kan het magnetische veld door de spoel veranderen.
2. Draadspiraal: De opneemspoel zelf bestaat uit vele draadlussen. Hoe meer lussen, hoe sterker de geïnduceerde spanning.
3. Magnetische flux veranderen: De sleutel is dat de *magnetische flux* door de spoel moet veranderen. Magnetische flux is de maatstaf voor het magnetische veld dat door een bepaald gebied gaat (in dit geval het gebied dat wordt omsloten door de spoel). Deze verandering kan worden veroorzaakt door:
* Beweging: De magneet of het ferromagnetische materiaal dat dichter bij of verder van de spoel beweegt.
* Verandering in veldsterkte: De sterkte van het magnetische veld verandert in de loop van de tijd (bijvoorbeeld de stroom van een elektromagneet fluctueert).
* Verandering in spoeloriëntatie: Het veranderen van de hoek tussen de spoel en de magnetische veldlijnen verandert ook de flux.
4. Geïnduceerde spanning: Volgens de wet van Faraday induceert een veranderende magnetische flux door een spoel een spanning (elektromotorische kracht of EMF) over de aansluitingen van de spoel. De grootte van de geïnduceerde spanning is evenredig met:
* Snelheid van verandering van de magnetische flux: Snellere veranderingen in het magnetische veld leiden tot een grotere geïnduceerde spanning.
* Aantal windingen in de spoel: Meer windingen betekenen een grotere geïnduceerde spanning.
5. Uitgangssignaal: De geïnduceerde spanning is het uitgangssignaal van de opnemerspoel. Dit signaal is vaak een zwak wisselstroomsignaal dat de variaties in het magnetische veld weerspiegelt. Dit signaal wordt vervolgens vaak versterkt en verwerkt om bruikbaar te zijn.
Voorbeelden van toepassingen voor pick-upspoelen:
* Elektrische gitaren: Wanneer de snaren worden aangeslagen, trillen ze in de buurt van een permanente magneet en spoel, waardoor een spanning wordt opgewekt die wordt versterkt om het geluid te creëren.
* Metaaldetectoren: Een spoel genereert een magnetisch veld, en veranderingen in het veld als gevolg van de aanwezigheid van metalen voorwerpen worden gedetecteerd door een tweede spoel die als opneemspoel fungeert.
* Krukaspositiesensoren (in auto's): Een tandwiel draait in de buurt van een spoel en genereert pulsen wanneer elke tand passeert, waardoor informatie wordt verstrekt over het motortoerental en de positie.
* Tapekoppen (in cassettespelers): De fluctuerende magnetisatie van de magneetband induceert een spanning in de opneemspoel, waardoor het opgenomen geluid wordt gereproduceerd.
In wezen fungeert een opneemspoel als een transducer, die veranderingen in een magnetisch veld omzet in een elektrisch signaal. De sterkte en frequentie van het signaal houden rechtstreeks verband met de aard van het veranderende magnetische veld.
