Страница:Радиолюбитель 1926 г. №07.djvu/13

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


о 146

РАДИОЛЮБИТЕЛЬ—1926 О

Законы постоянного и переменного тока

Инж. И. Г. Дрейзен

Первые 8вконы электрического тока

КОГДА хотят определить силу лошади, то говорят, что она способна везти такой-то воз, — такую-то нагрузку, — с такой-то скоростью, по такой-то, скажем, ровной, шоссейной дороге.

Для первого знакомства такой общей характеристики достаточно, особенно для человека, набившего глаз в этом деле, наяример, крестьянина. Радиолюбитель, раз уж он пошел по пути технической учебы, тоже должен немного „натаскаться" и „набить глаз" насчет некоторых понятий. Например, мощность радиостанции, мощность электрического тока. В связи с этими вещами приходят на память „ватты" и „киловатты" энергии. Совершенно правильно. Мощность измеряется такими единицами; чтобы дать понятие об электрическом токе, его силе и мощности можно рассуждать, как будто речь идет о той же силе лошади: эта радиостанция, эта электрическая станция способна гнать, „везти" по такому-то (определить какому!) проводу столько-то электронов (определить сколько!) в секунду. Тогда вас поймет радиотехник. Но только выражаться, извольте, по-технически, а именно: качество провода (дороги) определяется в „омах", а количество электронов, проходяших в одну секунду („нагрузка") и „амперах". Если вы хотите „записаться" в техники, то кроме „метра", „кило" в вашем обиходе должны завестись „омы", „амперы" и „ватты".

Нам не зачем здесь входить во все подробности определения этих электрических единиц; для того, чтобы орудовать единицей „метр" и не дать себя „обмерить" н мануфактурной лавке, совсем необязательно знать, что 1 метр,— это есть 1/40.000.000 часть земного меридиана и хранится в какой-то необыкновенной палате в г. Париже, под семью печатями. Таким же образом, с вас достаточно опытного представления о том, что такое „ом“ и „ампер". Для примера скажем, что телефонная трубка предпочитается высокоомная—1000—2000 омов. Какой уважающий себя радиолюбитель даст себя провести в этом отношении, удовольствовавшись 100—200-омной трубкой? В этом отношении достоинство омов он хорошо знает. А кто станет мотать большую катушку для приема станции им. Комип- терна из медного провода, диаметром 0,1 мм, если под руками находится провод большего диаметра. Всякий избегает лишних „сопротивлений" в приемнике, к тому же из справочных таблиц можно узнать, что 10 метров такой тонкой проволоки (0,1 мм) даст сопротивление 175 омов, а такой лее кусок проволоки (1 мм) даст всего около 2 омов. А вред омов любитель, если но знает, то чувствует.

Также знакомы нам и „амнеры“.Так, радиолюбитель, который имеет дело с катодной лампой, испытывает почти суеверный ужас перед силой тока накала, превышающей норму, ибо он знает, чем пахнет такой перекал лампы: сгорит лампа, и пропали трудовые денежки. Поневоле узнаешь, каким масштабом мерить силу тока. Не менее жутка цифра, стоящая на бумажной этикетке микро-лампы „3,6 вольт" (звериное число, да и только) — напряжение накала—„его не прейдеши".

Закон Ома. Давши именно такое напряжение в 3,6 вольт на нить (было бы только чем померить его) лампы „микро", можно не беспокоиться уже о силе тока накала: он получится сам собой, так как данная батарея (положим, что она дает

3,6 вольт напряжения) способна через данную нить прогнать вполне определенное количество электронов, зависящее от сопротивления этой нити. При сопротивлении нити в 60 омов, ток накала будет как раз указанный, 0,06 ампер, т.-е. напряжение—3,6 вольт, разделенное на 60 (омов). Итак, сила тока в проводнике ^напряжению на концах проводника: сопротивление этого проводника. Другими словами: чтобы узнать силу тока в амперах надо напряжение (вольты) разделить на сопротивление (омы). Это первый электротехнический закон (закон Ома), дающий связь между основными единицами: „ом“ „ампер", „вольт".

Подсчет мощности. Если теперь ответить на вопрос, какую же электрическую мощность поглощает горящая нить микролампы, то к этим трем электрическим единицам приходится прибавить' еще одну: „ватт". Для получения одного ватта мощности нужно взять элемент в 1 вольт напряжением и включить его на сопротивление в 1 ом. Сила тока получится в 1 ампер. Тогда в этом сопротивлении будет расходоваться мощность (на нагревание) в 1 патт (каждую секупду). Для подчета мощности (в ваттах) достаточно напряжение (например, 3,6 вольта) умножить на силу тока (например, 0,06 ампера), таким образом получится 0,216 ватта, затрачиваемые на питание нити микролампы. Эту же цифру — 0,216 ватта — мы могли бы получить, умноживши силу тока на силу тока (возвысить силу тока в квадрат) и полученное число умножить на величину сопротивления, т.-е. 0,06 X 0,06 X 60,

или 0,036 X 60 — 0,216 (ватта).

Итак, еще один закон (закон Джоуля- Ленца): мощность электрического тока (в ваттах)—напряжению (в вольтах), помноженному на силу тока в проводнике (в амперах). На взгляд электротехника

Рис 1. Сила тока, протекающего через нить лампы зависит от напряжения батареи и сопротивления нити.

ватт — не мощность, а так, —какая-то слаботочная беспомощность! Настоящая электротехника имеет дело с сотнями тысяч киловатт (киловаттатысяча ватт) мощности электрических центральных станций; для ра диотехника же ватт— это очень почтенная величина, так как уже миллионной доли ватта достаточно для радиоприема на простой приемник.

Для всех приведенных электрических понятий существуют общепринятые обозначения: так, сила тока обозначается через 1, напряжение — через Е, мощность через —W, сопротивление — II.

Е

В таком случае I — ^

IV = А'Х 1 или ТГ=141.

Некоторые странности переменного тока

Как изображается переменный ток. Неоднократно уже указывалось, как изменяется с точением времени переменный (например, 50 - периодный городской) ток. Через каждую Vioo секунды он прекращается на миг. Через такие же промежутки он вспыхивает и посылает максимум (наибольшее количество) электронов” то п одну, то в другую сторону по проводу. Рис. 2 показывает, что происходит в каком-нибудь месте провода в разные моменты прохождения тока. Длина стрелок показывает условно силу тока в соответствующий момент времени. Наибольшая длина стрелки (максимум) составляет, так называемую, амплитуду силы тока. Такой же график („синусоиду") можно изобразить для напряжения переменного тока, потому что он также каж- дое мгновенье изменяется. Когда мы говорим о том, что городской ток дает 120 вольт напряжения, мы имеем в виду показание) которое даст измерительный прибор (так наз. „вольтметр") если его включить непосредственно па штепсель.

неподвижность стрелки прибора, указывающей „120“, не должна нас обманывать: это не значит, что напряжение, действительно, постоянно: оно изменяется со временем также, кале и сила тока, столь же часто (100 раз в секунду), но прибор не в состоянии дать нам столь быстрое мелькание, отмечая все изменения тока, а дает некоторое среднее показание.

Фазы. Интересно соединить вместе две кривые (синусоиды) для силы тока и напряжения переменного ток’, работающего по схеме рис. 2. Так как нагрузку, в этом случае, составляют лампы накаливания, нити которых не представляют ли емкостного (как конденсатор), ни индуктивного (как катушка самоиндукции) сопротивления, а, как говорят, лишь омическое сопротивление, то очень важно, что, в таком случае, синусоиды будут пересекать прямую линию (линию или ой. времени) в одних и тех же точках (рис. 3, I, II и III моменты). Не нужно