Страница:Радиолюбитель 1927 г. №02.djvu/35

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


Л № 2 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

69 Л

Электротехника —радиолюбителю

1. Закон Ома

Наша цель

/СУЩЕСТВУЕТ кадр любители, пмекицпх ^ довольно большой практический опыт. Эти любители сплошь да рядом встречают в своей работе препятствия, сталкиваясь с неиопятпыми ля ппх явлениями пз-за недостатка теоретической подготовки. Цель настоящих статей— дать необходимые теоретические (с практическим радиолюбительским укаопом) п расчетные сведения, необходимые такому лгобптелю. На элементарных понятиях, уже освещенпых в „Радиолюбителе4*, останавливаться подробно не будем. Любитель, встретивший здесь непонятное, найдет необходимые пояснения в нашем журнале ва прошлые годы (при справках пользуйтесь алфавитным указателем).

В статьях будут встречаться примеры: пеоб- ходпмо попытаться предварительно проработать их самостоятельно письменно.

Электроны

Вкратце напомним, что в каждом теле имеется бесчисленное количество мельчайших частиц электричества — электронов. Они обычно не проявляют себя до тех пор, пока в дапном теле эдектропов имеется порыальпое количество. Только когда в теле имеется избыток электронов, или нх недостаток, тело проявляет электрические свойства п называется тогда электрически заряженным. Избыток электронов мы вазываем отрицательным зарядом, недостаток электропов—положительным зарядом.

Изолятор и проводник

Тела стремятся сохранить нормальное для них количество электронов: если мы соединим проволочкой два тела, из которых одно имеет отрицательный заряд (избыток электронов), а другое недостаток их, то избыток электропов потечет по проволоке ко второму телу и уравняет заряды на обоих телах. Движепие эдектронов но проводу называется элеитриче ским тоном. Мы здесь пмелы дело с мгновенным током, который прекратился, как только уравнялись заряды.

Если бы в пашем примере мы вместо металлической проволоки взяли стекляпную пли фарфоровую палочку, то никакого тока пе было бы, ибо эти вещества не допускают свободного продвижения через них эдектропного тока. Те вещества, через которые ток свободно может протекать, называются проводниками (металлы, уголь и др.). Тела, не пропускающие тока, называются изоляторами: эбоппт, фарфор, стекло, сухое дерево, парафпн и т. д. Электрические соединения из металлического провода обычпо обмотаны изолирующей ткапью и устанавливаются на фарфоровых роликах для того, чтобы пе было утечек тока в сторону. По этой же гричнпе приемники монтируются на сухом или эбоните.

Электродвижущая сила

Для того, чтобы ток {не был мгиовелпым, чтобы электроны все время продолжали течь но проводу, подобно воде но водопроводной трубе, необходимо постоянно поддерживать па одном конце провода избыток, а на другом недостаток электропов. Другими словами, необходима какая-то сила—она называется электро движущей силой,—которая бы постоянно поддерживала разность электрических состояний (иначе, разность потенциалов или напряжение) на концах провода. Приборы, аппараты и машииы, обладающие такой электродвижущей силой, называются генераторами электрического тока; сюда относятся элементы, батареи, аккумуляторы, динам'тмашигш и т. п.

Электродвижущая сила, скажем, батарейки карманного .фонаря, постоянно создает иа одной клемме избыток электронов (эта клемма называется отрицательным полюсом батареи), а па другом — недостаток их (положительный

полюс батареи), и, таким образом, поддерживает постояпио разницу электрических состояний пли, как говорят, разность потенциалов па этих клеммах.

Если соедипить обо клеммы проволочкой, то электроны потекут по пей от отрицательной клеммы к положительной, стремясь уравплть заряды на обеих клеммах, но электроднижущая сила внутри батарейки перенесет пришедшие к положительному полюсу электроны обратпо к отрицательному и поэтому ток по проводу будет течь непрерывно, двигаясь по проводу от отрицательного полюса (минуса) к положительному (плюсу), а ппутрн элемента, наоборот, от плюса к мппусу.

Электродвижущая сила1) может быть больше илп меньше, в зависимости от того, какой генератор мы берем. Опа может быть измерена. Подобпо тому, кьк длнпа измеряется в метрах, вес в килограммах,—так п электродвижущая сила (разность потенциалов или напряжение) измеряется в специальных единицах, которые называются вольтами. Существуют специальные приборы — вольтметры, измеряющие, сколько вольт дает данный генератор.

Для примера скажем, что батарейка кармап- пого фонаря дает 4уа вольта. Отдельные элементы, в зависимости от пх устройства, дают до 2 вольт; свинцовый аккумулятор даст в работе 2,2 вольта, железо-виккелевый—1,25 вольт, сеть освещения обычно имеет 110 или 220 в.

Для нас пока электродвижущая сила, разность потенциалов или лапряжения обозначают одно и тоже. В действительности между этими понятиями существует известная разница, которая будет выясиепа впоследствии.

Сила тока

Электрический ток иногда с трудом просачивается через проводник, в других случаях он несется по проводу бурным потоком. Другими словами, ток может быть сильнее, может быть слабее. Под силой тока мы подразумеваем то количество электропов, которое протекает за одну секунду через сечение проводника. Если этих электропов за каждую секунду протекает много, то мы говорим, что по проводу идет сильный ток, в противном случае мы говорим, что ток идет малой силы. Сила тока тоже измеряется в специальных единицах—амперах. Особые приборы — амперметры — показывают, сколько ампер течет в данном проводнике. Тысячная доля ампера называется миллиампером. Для примера скажем, что на пакал лампы Р5 пдет 0,6 ампера, а в анодной цепи ток около 2 миллиампера.

Сопротивление

В зависимости от того, какую проволоку мы возьмем (какого сечения, какой длины, пз какого металла),—одпа и та же электродвижущая сила может дать ток разной сплы. Обгоняется это тем, что в разных проводах ток встречает па своем пути различное сопротивление. Сопротивление измеряется в специальных единицах—омах. Для примера скажем, что проволочные катушки в телефонных трубках, применяющихся в радиоприемниках, имеют сопротивление в 2.000—4.000 ом, а в трубках, применяющихся в городских телефонах, — около 150 ом. Миллион ом носит пизпанпс мегома.

Для того, чтобы можно было подсчитать сопротивление, которым обладает проводник, надо длину провода (I), площадь его сечения (q) и удельное сопротивление (р)того вещества, из которого состоит проводник. Зная удельное сопротивление и размори провода, нетрудно подсчитать его сопротивление (R), воспользовавшись формулой:

I BOTJIOB Хе

/I омоь = —

Ч кпадр мм.

  • ) Сокрми»ппо — з д с

Сечение провода ftp подсчитывается

3,14 (/« 

где q—сечение в квадратных мм, (/—диаметр провода (без изоляции) в мм.

Таблица удельных сопротивлений употребляемых в электротехнике материалов приведена в статье С. И. Шапошникова в № 1 журнала „Радиолюбитель" за 1925 г. Там же приведены примеры, которые необходимо проработать.

Закон Ома

Имеем батарейку с электродвижущей силой определенной всличппы, соединяем ее клеммы определенной проволокой. Спрашивается, какой силы ток пройдет через даппый провод?

Для ответа па этот вопрос служит 8акон Ома. являющийся одним пз осповных законов электротехники. Он выражается формулой:

где 1 — сила тока, Е — электродвижущая сила (разпость потенпиалов или напряжений), Л — сопротивление проводника. Этот закон гласит, что сила тона, тонущая по проводнину (выраженная в амперах), равна электродвижущей силе, при- ложенной к концам этого проводнина (в вольтах), деленной на сопротивление провода (в омах).

Зная силу тока и сопротивление провода можпо определить электродвижущую силу, вызвавшую даппый ток, пользуясь той же формулой, но паписаопой в таком впде:

Е = 1Х К

Наконец, можно определить, какое вужно взять сопротивление, чтобы от данного генератора получить ток данной силы:

Несмотря на свою простоту, этот закон, хорошо усвоенный, ответит нам на многие вопросы. Усвоению этого закона помогут ниже приводимые примеры п задачи.

Пример I. Определить силу тока, протекающую по нпти лампы, еслп к пей приложено напряжение сила в 3,6 вольта, а сопротивление нити 6 омов. Решение:

jp 3 6

1 = —= —-j— = 0,6 ампер R 6

Пример II. Каково сопротивление нити лампы Микро, если известно, что при напряжении батареи в 3,6 вольт, через нее проходит ток в 0,06 ампер Решение:

Пример III. Сколько вольт напряжения надо приложить к 50-свечпой осветительной лампе, если ее сопротивление равно 260 ом и для своего накала она требует, примерно, тока в 0,43 ампер. Решение:

£=I, R =« 0,43 . 260 = 110 вольт.

ЗАДАЧИ

Накал лампы зависит от силы протекающего через нее тока. При слишком сильном токе лампа перегорит, при слишком слабом она не будет гореть полным накалом. Имея это в виду, нужно ответить на первые два вопроса.

1. Почему надо остерегаться. чтобы анодная батарея (.имеющая, скажем, 60 в), не коснулась ножек нити микролампы?

2. 50 свечная осветительная лампа, при напряжении сети ■ 220 вольт, горела полным светом. Как она будет вести себя, если ее ввинтить в патрон московской осветительной сети HiO эольП. и какой ток будет протекать черев нео в обеих случаях.если сопротивление лампы равно 500 омам? Через ту же лампу протекал ток в ОД ампера; при каком напряжении зто было?

3. Что произойдет, если клеммы батареи непосредственно соединить между собой без сопротивления (вернее, при помощи проводника с очень малым сопротивлением)?

4. Для утечки сетки о детекторной лампе требуется сопротивление в 2 OOO.OOJ ом (2 мегома). Подумайте, почему вти сопротивления не делаются иа проволоки. Для этого подсчитайте, сколько метров тот или иной проволоки потребовалось Си.