Страница:Радиолюбитель 1926 г. №17-18.djvu/28

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


А № 17—18 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

373 А

Характеристика

Если по горизонтальной линии иапести те вольты, какие мы задавали сетке при помощи батареи Вс, а по вертикалям из этих точек отложить силы анодного тока, создаваемые батареей БА , мы получим кривую (гм. рис. 4), называемую характеристикой анодного тока по напряжению сетки. Эта характеристика показывает, что если мы дадим на сетку данной лампы —10 вольт, то анодного тока пет.

Рис. 4. Характеристика анодного тока, в зависимости от напряжения на сетке.

При напряжении на сетке = — 2 вольта, анодный ток 1А = 1 миллиамперу, ирн нуле на сетке 1А = 1,5 мА; при напряжении па сетке = -f-14 вольт, получаем анодный ток 1А = 5 мА, после чего этот ток уже не увеличивается и называется, как сказано,'током насыщения.

Если мы придадим сетке переменное напряжение, нанример, изменяющееся от — 2 до —I- 2 вольт по кривой абав внизу рисунка, то мы можем получить кривую, по которой будет изменяться сила анодного тока. Точка а соответствует напряжению сетки, равному пулю — 0; поднимаемся от О вверх до пересечения с характеристикой в точке, соответствующей

1,5 мА. От этой точки идем горизонтально вправо и получаем точку А. Для точки С получим также точку Б и т. д.— всю кривую АБАВ.

Итак, если давать на сетке переменное напряжение .от — 2 до -["2 вольт, то анодный ток, следя за изменениями вольтажа на сетке—будет так же изменяться в пределах от 1 до 2 мА. Если напряжение на сетке будет изменяться в пределах от — 10 до +10 вольт, анодный ток будет изменяться от пуля до 4,7 мА., что можно увидеть из характеристики.

Так как, чтобы маленькую и тонкую сетку зарядить до нескольких вольт, нужен очень маленький ток, то становится попятным усилительная способность ламп: малые токи на сетке дают достаточные вольты, а эти вольты, отпирая или за»- ииран лампу, вызывают более или менее сильные анодные токи, приводящие в действие телефон и т. и. Но эти же лампы позволяют получить и незатухающие колебания, т.-е. работают, как генератор. Для более легкого усвоения действия генератора, разберем сначала случаи колебания качелей.

Качели, как генератор механических колебаний

Представим себе спокойно висящие ка- челн (см. рис. 5).

Возьмем их н поднимем из положении I в положение 2. Мы истратили энергию рук, но такую же анергию приобрели качели и имеют ее в скрытом состоянии.

Отпустим качели. Та скрытая энергия, которую они запасли1)* будет расходоваться, по море опускания качелей к земле. Но эта энергии не будет пропадать: уменьшаясь, она будет переходить и другой вид энергии9), в движение, скорость которого будет все увеличиваться и увеличиваться.

13 момент 1 качели опустились и заняли то положение, в котором они висели. Неподвижной, потенциальной энергии в них нет. Она вся израсходовалась, но зато именно н первом положении качели имеют наибольшую скорость движения от наблюдателя.

Так как вся потенциальная энергия израсходовалась, то и энергия движении, питавшаяся от первой, прекращается. По она не может пропасть или прекратиться сразу. По инерции качели продолжают двигаться от наблюдателя все тише и тише, но зато н поднимаясь вверх над землей.

Если бы при движении капелей не пропадала энергия, качели поднялись бы в положение 5. Но, так как двигаясь, качели встречают сопротивление воздуха, то движение их несколько замедляется и они смогут достичь только положения 6, которое несколько ниже положения 5.

В этом положении вся энергия движения исчезла, по зато качели оказались поднятыми над землей, т.-е. вновь запасли потенциальную, скрытую энергию, но только другого знака. Если иод’ем качелей наблюдателем считать за положительный под’ем, то под’ем их по другую сторону наблюдателя будем называть отрицательным (обратным).

Рис. 5. Колебания, совершаемые качелями.

Итак, качели, находясь в положении 6, имеют запас отрицательной потенциальной энергии. Они не могут оставаться неподвижными и начнут двигаться, расходуя потенциальную ' энергию и вновь накапливая энергию движения (кинетическую) но направлению к наблюдателю, т.-е. совершай движение в обратном направлении.

Вследствие трения воздуха, они не достигнут положении 2, а остановятся ниже, при чем это положение б>дет еще ниже, чем положение 6. Продолжая колебания, качели будут все время постепенно уменьшать амплитуду или размах колебания и, наконец, остановятся.

Качели совершили затухающее колебание.

Что нужно сделать, чтобы качели совершали незатухающие колебании, чтоб их амплитуда (размах) пе уменьшались?

Надо качели подталкивать и добавлять этим им ту часть энергии, которую они за предыдущее колебание истратили на трение об воздух. Действительно, давая качелям за каждое колебание одни толчок, мы получим незатухающие, но прекращающиеся колебании качелей.

Когда следует сообщить толчки качелям?

Из практики мы знаем, что качели следует подталкивать тогда, когда они, прн-

•| Эту скрытую ей. ргпю называют norouqaajbsoil.

  • ) Этот род ..иерглв папы вас гс я кввотпческоЛ.

близившись 1с нам, начинают от пас удаляться^ Только такие толчки будут добавлять энергию качелям и пгч-ледние будут совершать колебания с одинаковой амплитудой.

Из практики мы знаем также, что если толчки наши будут в те моменты, когда качели еще двигаются к нам, мы этим будем замедлять их движение, уменьшать их размах и качали при таком подталкивании весьма быстро прекратят колебания.

Мы видим, что в качелях два вида энергии поочередно переходят — одиа в другую и обратно. Попробуем изобразить чертежом эти переходы (см. рис. 5 и 6).

Мы подняли качели (положение 2). Потенциальная энергия их наибольшая, но в этот же момент их энергия движения равна нулю, так как качели неподвижны. На рис. 6 величина потенциальной энергии во 2-м положении отмечена буквой а энергия движения — iT2. Величину следует измерять длиной линии от оси (.линии 00,), до дайной буквы.

Отпустим качели. Потенциальная анергия в момент 3 уменьшилась до Л3. но зато энергия движения или кинетическая, увеличилась с нуля до А3.

В момент 1 вся потенциальиая энергия израсходовалась и равна нулю (положение 1, точка Л,). Но в этот же момент кинетическая энергия достигла наибольшей величины—скорость движения наибольшая. Это отмечено точкой А,.

Рассуждая так же дальше, в положении (! мы получим потенциальную энергию наибольшей величины = Лв, по так как опа накопилась по другую сторону качелей (справа), то мы откладываем ее вниз (отрицательная). Качели в этот момент неподвижны. Кинетическая энергия равна Л'6. Затем, Лв—уменьшается, оставаясь отрицательной, и переходит в энергию /Г, которая также отрицательна, так- как качели двигаются в обратном пащ>а- влении, к нам. Дальше явление происходит так же, как и сначала.

Нетрудно заметить, что кривая кинетической энергии отстает от кривой ио- телцнальпбй энергии на четверть периода. Когда мы сообщили качелям наибольшую леличипу потенциальпой энергии (подняв их), мы имели тогда нуль кинетической энергии, ее еще не было, следовательно, она отстает. А рис. 6 показывает, что отставание это происходит лмешю па Vi периода.

Кривые па рис. 6 позволяют нам ека- зать, что в момент 3 (в левой части рис. 6) потенциальная энергия положительна, ее величина = /73. и она убывает, так как кривая приближается к оси ООх.

Рис. 6. Изображение колебания качелей. Сплошная кривая—скорость движения, пунктирная—высота под'ема.

Кинетическая^ энергия тоже по. иски тельца (выше оси OOi). Величина ее = К3. Она увеличивается. И момент 3 (правая часть рисунка). Потенциальная энергия положительна, увеличивается, ее вели чина = Я3. Кинетическая энергия отрицательна (ниже 00*), уменьшается, со величина *= К% и т. д.