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电动式发射换能器的工作过程是E→i→F→V，这里的F 为电磁作用力。
一.机械振动方程式
发射换能器在辐射声波时，由于有辐射阻抗的存在，亦即所产生的声场对声辐射器有反作用，因此，在力F 推动下振动的物体（换能器）在它自身产生的声场中有下述的力平衡方程：Mm(dV/dt)=F+Fr-RmV-K∫Vdt
式中：
V-振动速度，由V=(dx/dt)（这里x 为振动位移，t 为振动时间），黑白密度计 http://www.heibaimiduji.com 在简谐振动（即物理量随时间按正弦或余弦规律变化的过程）中，可解得：V=F/(Zm+Zr)；Mm-振动物体（换能器或振动部分）的质量，这里Mm(dV/dt)项是符合牛顿第二运动定律的总作用力；
F-电磁作用力，这里F=Bil；
Fr-声场对发射换能器的反作用力，这里Fr= -VZr；
Zr-辐射声阻抗，是媒质对声源振动面的反作用力Fr（声压）与声源振动速度V 的复数比，这里有Zr=Zm/S2
和Zr=Rs+jωMs
Zm-力阻抗，这里有：Zm=Rm+jωMm+K/jω=Rm+jωMm+1/jωCm
S-声源辐射面积；
Rm-力阻（机械振动阻），这是用于描述振动系统摩擦阻尼大小的一个量；
Rs-辐射声阻，这是在声学系统中，由于传声介质（如空气、水）的粘滞作用对声振动的阻尼，把声能转变成热能等实际消耗，它类似电路中电阻的作用，它与传声介质的密度、声速和声源辐射面积的乘积相关，简单来说，就是不同的传声介质有不同的辐射声阻；
Ms-同振质量，这里指在辐射器前面紧密相邻的传声介质的微小体积元的质量，又称为声质量；ω-圆频率，这里ω=2πf；
K-力劲，它是力顺Cm 的倒数（实质上就是弹性常数）；
Cm-力顺，这是描述振动系统弹性的量，这里有Cm=位移x/外加作用力F，实际上就是弹性常数的倒数；
-RmV-机械振动阻力；
-K∫Vdt-弹性恢复力。
二.电路状态方程式
当通入电流i 的线圈（音圈）在磁场中以速度V 作垂直于磁力线的振动时，外加电势U 外（信号电压）不仅要克服发射换能器线圈电阻抗Zo 产生的电压降iZo，而且要克服在机械振动中产生的感应电势（反电势）U 感=BlV，因此，电路平衡方程式有：U 外=iZo+U 感=iZo+BlV
式中：i-在线圈振动时流过线圈的电流有效值；l-线圈导体总长度；B-磁感应强度；Zo-线圈电阻抗；V-线圈振动速度根据前面已述的V=F/（Zm+Zr）和F=Bil，代入后得到：U 感=BlV=Bl·Bil/(Zm+Zr)=(Bl)2·i/(Zm+Zr)式中的(Bl)2·i/(Zm+Zr)即为机械振动阻抗。
三.机电等效类比图
根据上述的关系式：U 外=iZo+U 感 和 V=F/(Zm+Zr)我们可以在外加电势U 外与推动力F 之间建立某种关系，亦即利用机械振动与电振荡规律的相似性进行机电类比，得到如图2.1 所示的机电类比图。
图2.1 的右半部分是把力学量看作电学量来表现各量之间的关系。图2.1 左、右两部分之间以变量器（或称变压器）的形式把电学量与力学量联系起来，变换系数的确定是根据：U 感/V=BlV/V=Bl/1（变压器原理）这里是由电压形式得到的，若以电流形式表示时，则有：i/F=i/Bli=1/Bl根据变压器原理，初级与次级间电压与电流变化的关系有：
线圈匝数 多 少
电压 高 低
电流 小 大
因此可知图2.1 中变换器的比例关系应是Bl:1。
上面这种类比，是把振动速度V 类比成“电压”，把推动力F 类比成“电流”，把力阻抗与辐射阻抗
类比成“电阻抗”，这种类比方法称为“导纳型类比”。
根据前面所述：U 感=(Bl)2·i/(Zm+Zr)，我们还可以采用另一种方式把图2.1 中的机械部分反映到电学部分中去，得到如图2.2 所示的等效电路图：图2.2 电动式发射换能器机电类比等效电路图图2.2 表明，由于机械振动的力阻抗使得电路部分中相当于附加了一个(Bl)2/(Zm+Zr)的电阻抗。
同样，根据：U 外=iZo+BlV，还可以改写成：V=(U 外/Bl)-[Zo(Bli)/(Bl)2]如图2.3 所示，从而把电学部分反映到机械部分中去。
图2.3 电动式发射换能器机电类比等效电路图
四.电动式发射换能器的功率和效率
根据Zm=Rm+jωMm+(1/jωCm)和Zr=Rs+jωMs，我们可以把图2.2 中的机械振动阻抗改写成：
(Bl)2/(Zm+Zr)= (Bl)2(Zm+Zr)/(Zm+Zr)2
= (Bl)2/(Zm+Zr)2{(Rm+Rs)+jω(Mm+Ms)+(1/jωCm)}
= (Bl)2/(Zm+Zr)2{(Rm+Rs)+jω(Mm+Ms)-(j/ωCm)}
= (Bl)2/(Zm+Zr)2{(Rm+Rs)+j[ω(Mm+Ms)-(1/ωCm)]}
= Rdm+Rds+jXd
式中：
Rdm=(Bl)2·Rm/(Zm+Zr)2 --机械阻
Rds=(Bl)2·Rs/(Zm+Zr)2 --声阻
Xd=(Bl)2·[ω(Mm+Ms)-(1/ωCm)]/(Zm+Zr)2 --机械感抗
于是可以把图2.2 改成图2.4 的形式：
图2.4 图2.2 的变换形式
由图2.4 可见，电源供给发射换能器的总能量Ui 将分配给电路系统和机械振动系统，电路系统获得的能量i2Zo 中因有纯电阻存在而导致一部分有功损耗。机械振动系统获得的能量则为i2(Rdm+Rds)，无损检测资源网这是有功功率，其中只有i2Rds 转变为声能，而i2Rdm 则是机械振动系统的有功损耗。
根据F=Bil，机械系统振动时获得的有功功率可写成：Pm=i2(Rdm+Rds)=F2(Rm+Rs)/(Zm+Zr)214由于(Zm+Zr)随机械振动系统的频率变化，故有功功率Pm 是振动频率的函数，当电源频率与机械系统的谐振频率一致时，机械感抗Xd 将为零，此时可得到最大机械功率为Pm(max)=F2/(Rm+Rs)；谐振频率是：ωo=1/[(Mm+Ms)Cm]½；发射声功率是：P 声=F2Rs/(Rm+Rs)2；发射声效率是：η 声=P 声/Pm(max)=Rs/(Rm+Rs)我们可以注意到，若是线圈重量增加，则会增加力阻抗Zm，从而降低谐振频率。
根据发射声功率公式，为了提高发射声功率，从电磁学角度考虑，应能产生足够大的推动力F，亦即需要有足够大的磁感应强度B 和电流i，并且线圈绕线长度l 要尽可能长，然而这三者又是互相制约的，因为绕线长度加大势必导致Zo 增加，从而限制了i 的增加，并且增大线圈体积从而增大磁铁间隙，又进一步因空气隙增大、磁阻增加而使磁感应强度B 减小。由此可见，电动式发射换能器只能适用于较小功率的声发射。对发射声效率而言，在传声介质一定时，其Rs 也相对固定（与辐射面积相关），而机械阻Rm 受机械振动系统的结构限制，不可能做得很小，因而其发射声效率的提高也是有限的。此外，随着振动频率的增加，机械振动感抗也随之增大，限制了其频率的进一步提高。
因此，就一般而言，只能从采用高导电材料、高磁导材料以及改进机械结构等方面着手尽可能地提高其性能。
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