Страница:Радиолюбитель 1926 г. №07.djvu/14

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


о № 7 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

147 О

только понимать рисунок (на основании того, что кривая напряжения идет выше, чем кривая тока) таким образом, что напряжение больше, чем ток, во все моменты времени. Ведь единицы для напряжения и силы тока совсем разные (вольты и амперы).

График (рис. 3) этот характерен тем, что дает нам понятие о том, что называется „совпадением" по фазе двух периодически изменяющихся величин (в данном случае напряженно и ток).

Как на пример такого совпадения по фазе, можно указать „хождение в ногу", где одни и те же движения (поднятие, положим, правой ноги и затем опускание ее на землю) делаются всеми строго одновременно, и, потому, получается впечатление стройности и размеренного ритма. Если взять также двое, совершенно одинаковых по верности (или неверности) хода, часов и одновременно дать им завод, поставив стрелки в одно и то же положение (например, точно на 12 часов), то, когда бы мы после этого не взглянули, всегда их стрелки будут проходить через одни и те же точки циферблата,

будут показывать одинаконе время. Если же исходные положения стрелок различны (например, 12 часов для одних часов и 1 час — для других), то в любой момент часы покажут одну и ту же разницу времени, которая на них установлена сначала (например, 1 час). Эта разница носит название разности фаз или сдвига фаз.

ВЕЛИЧИНЫ ИВПИИЖЕИИИ

Рис. 3. Кривая изменения напряжения и тока при омической нагрузке (отсутствие самоиндукции и емкости).

Всякий замечал, что в некоторых случаях жизни совпадение „фаз“,—дружный шаг,—обеспечивает успех работы и легкость ее исполнения; работа, как говорят, „спорится". Недаром существует палочка дирижера для управления оркестром и „родная дубинушка"; та и другая преследуют цель: согласование отдельных усилий, совпадение движений по фазе. Так вот, такая „фазность" не всегда наблюдается в цепях переменного тока, и наш график (рис. 3) окажется неправильным, коль скоро в цепи окажется не одно „омическое сопротивление", но и „емкостное сопротивление".

Самоиндукция в цели переменного тока. Включим сперва в цепь источника переменного тока только катушку самоиндукции. Можно ли и здесь ожидать такого совпадения между напряжением и силой тока, которое представлено на рис. 3. На этом рисунке ток покорно следует „команде" напряжения или, как го-

Рис. 4. Наверху — стрелки движутся в фазе; внизу — стрелки движутся со сдвигом фаз в 1 час-

ворят еще, электродвижущей силы источника: это собственно и естественно, так как ток есть только продукт этой ЭДС (электродвижущей силы),’ так же, как струя воды есть результат того, что где- то выше образовалось скопление воды,

которому подобно скопление электронов на зажимах источника. Но если составить цепь по рис. 5, то ток „выбьется из повиновения" и поведет себя, на первый взгляд, странно; однако, если вспомнить все, что нам известно о самоиндукции, то окажется, что иначе, в цепи, содержащей катушку, ток поступить и не может. Берем наудачу тот момент времени, когда напряжение наибольшее (момент 1, рис. 5). Понятно, что в цепи, под влиянием этого напряжения, появляется ток, но о гень медленно и лениво он нарастает, благодаря свойству „самоиндукции" раскачиваться подобно маховику. Пока ток справится с тяжестью самоиндукции и возрастет, смотришь, упущен уже момент и напряжение источника, постепенно падая, сошло до нуля. С точки зрения нашего житейского опыта это означает—зря ухлопать силы на раскачивание маховика: в таком положении оказывается злополучный мотоциклист, который еще и еще раз разбегается со своей машиной, прежде, чем мотор заработает, только разогнал, кажется, мотор зааыхтел и опять замолчал. Действительно, продуктивность такого режима, в цепи равна нулю, но, как увидим дальше, в соединении с конденсатором такая цепь незаменима для каждого раидоприемника. Из рис. 5 видно, что максимум тока (в момент времени d) запоздал на время „ей" (на линии времени) относительно максимума напряжения (момент 1). И, в дальнейшем, в любой момент времени ток запаздывает всегда на то же время.

Конечно, это запаздывание — сдвиг фазы—приводит к уменьшению тока, тгук

как нарастание тока происходит при пониженном, „упущенном" напряжении. Значит, самоиндукция в цепи действует как сопротивление, понижающее ток, и, как сопротивление, может быть измерено, в омах. Это сопротивление (индуктивное) тем больше, чем больше частоты тока (число периодов в 1 сек.).

Это сопротивление выразится:

Д —6,28 ХяХЕ,

где R—сопротивление в омах, L—самоиндукция в генри, а п—частота.

Емкость в цепи переменного тона. Посмотрим теперь, как поведет себя переменный ток в цепи, состоящей из одного конденсатора. Припомним прежде всего „нравы" этого прибора. Стоит нам пу-

нием и током при индуктивной нагрузке.

стить в пего ток, как его обкладка поспешно заполняется электронами (см. рис. 6), и тем поспешнее, чем просторнее, „хоромы" его обкладок. Однако, каждый пришедший на обкладку электрон повышает заряд обкладки и через некоторое время, когда этот заряд сравнится с зарядом источника, ток в цепи совершенно прекращается.

Из рис. 6 видно, что прекращение тока случится как раз в тот момент, когда напряжение источника будет наибольшим. Следовательно, и здесь оно остается неиспользованным, и здесь не может быть никакой продуктивности тока. Электроны, оставшиеся на зажиме источника, могут бросить горький упрек по адресу их собратий, устроившихся на обкладке: „теперь, когда сила ясточника наибольшая, и мы стеснены больше, чем когда бы то ни было, вы составляете пробку, мешаюшую нам проникнуть на обкладку и хоть немного облегчить свою участь". Как и прежде можно видеть, что линия тока, на этот раз опережает на промежуток времени „cd„

Рис. б. Тоже при емкостной нагрузке.

линию напряжения. Этот отрезок равен по величине отрезку „cd" на рис. 6. В том и другом случае он равен >/4 водного периода. Благо иря способное»! смещать ток, конденсатор в цепи переменного тока представляет из себя также сопротивление, измеряемое в омах.

1

Оно равно = g 28 n U где ^ пРе*ста' вляетиз себя емкость, выраженаую в фарадах (1 фарада = 900.000.000.000 сантиметров — единиц употребляемых в радио- практике), а и—частота.

Рис. 2. Изображение на бумаге пятидесятипериодного переменного тока.