Страница:Радиолюбитель 1927 г. №06.djvu/29

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


Д No 6 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

223 Д

Применение медноцинковых элементов

цепи накала микроламп

Г. Г. Морозов

для питания

КАК известно, медноцинковые элементы (Даипэля, Мейдпнгера, Калло и др.) отличаются большим постоянством и продолжительностью действия, вследствие чего и получили широкое распространение в проволочном телеграфе.

Так как эти же требования пред‘ивля- ются и к источникам тока, предназначаемым для питания накала катодиых ламп, то вполне естественны попытки многих радиолюбителей, особенно оторванных от города и лишенных потому возможности пользоваться аккумуляторами и даже продажными сухими элементами,— применить для своих батарей накала покупные — или, большей частью, самодельные — медпоципковые элементы.

Однако зачастую эти попытки оканчиваются неудачно,— батарея не дает нормального накала. Выяснению причин этих неудач и указаниям по постройке и эксплоатацип медноцинковых батарей и будет посвящепа эта статья.

гни. Следует заметить, что, кроме полезной энергии, идущей на питание ламп, здесь же будет учитываться и бесполезный расход материалов на потерю энергии внутри батареи и на работу ее на себя во время отдыха (саморазряд). Будет уже вопросом конструкции элементов — как имепво уменьшив этот бесполезный расход.

Что касается расходов по и. и. 2 и 3, то они вполне очевидно прямо зависят от числа элементов батареи. Чем меньше элементов в батарее, тем меньше будет единовременных затрат иа ее установку и тем меньше будет хлопот радиолюбителю в связи с ее обслуживанием. Другими словами, наи- выгодиейшей батареей будет та, число элементов которой — наименьшее возможное.

Если мы обозначим через:

Е—электродвижущую силу элемента, р — внутреинее сопротивление .элемента,

Расчет батареи

В .V 15—16 з& 1926 г. вашего журнала мы дали расчет батареи иакала из угольно-цинковых (сухих или водоналивных) элементов. При этом мы исходили из экономической выгодности работы батареи, рассчитывая на наименьшую стоимость полученного от батареи ампер-часа.

Естественно и для медно-цинковых элементов провести расчет также, учитывая экономическую сторону воироса.

Есть, одвако, некоторая разница в эксплоатацип тех и других элементов. Так как угольно- цивковые элементы по истощении выбрасываются и даже их составные части вряд ли могут быть применены в дело, то стоимость энергии непосредственно определяется из стоимости самих израсходованных элементов. В медно-цинковых элементах постоянно расходуются только цинк и медный купорос, а медные полюса и стеклянные части служат теоретически бесконечно, а практически — весьма долгое время, составляя таким образом единовременный расход на устройство батареи.

Кроме того, сухие и водоналивные элементы требуют за собой самого минимального ухода, даже не поддающегося учету. Наоборот, уход за медно-цинковыми элементами требуется достаточно тщательный и в коммерческой эксплоатацип потребует соответствующей оплати обслуживающего персонала, а в радиолюбительской практике отнимет известное количество времени. Это обстоятельство должпо быть, следовательно, также учтено.

Таким образом, полная стоимость экспло- атации батареи из модно-цинковых элементов будет зависеть от:

1. 'Ампер-часов, отданных батареей (расход цинка и медного купороса).

2. Первоначальной стоимости батареи.

3. Стоимости времени, затраченного на уход за батареей.

Расходы но п. 1 зависят от характера той установки, для питания которой служит батареи и от данных самой батареи, и является, так сказать, стоимостью самой эиер-

нео тока, разумеется, представляет собой нежелательное явление.

Существенная разница в работе аккумуляторов и угольпо-цинковых элементов, с одной стороны, и медпо цинковых элементов — с другой, и заключается имеепо в разщ- чии величины их внутреннего сопротивления.

В то время, как сопротивлеиие аккумуляторов выражается сотыми долями ома. сопротивление угольно-цинковых (напр., сухих) элементов — десятыми долями ома и редко превосходит 1 ом, — сопротивление. обычно применяемых медно-цинковых элементов (Мейднвгера, Даниэля и др.), колеблется в пределах от 5 до 15 оков.

В силу этого, если при расчете батареи из аккумуляторов и угольно-цивковых элементов вполне возможно прииебрегать величиной внутреннего сопротивления батареи (что обычно и делается), то при расчете батареи из медно-ци нковых элементов, наоборот, проходится этому фактору, как это будет видео из дальнейшего, уделять особое внимание.

Пользуясь высшей математикой, можно из приведенных вышо соотношений вывести, что наименьшее число элементов в батарее определяется формулой:

■iplUte

Рис. 1. График для расчета наивыгоднейшего числа элементов в батарее.

п — число последовательно соединенных, элементов,

а — число параллельных групп батареи, N — все число элементов батареи,

1Х —силутока, потребляемую одной лампой, I — число питаемых ламп, е — рабочее наиряжеиие накала ламиы,

то для батареи из любого типа элементов и из аккумуляторов будут существовать такие зависимости между указанными величинами:

пЕ N = ап

по

■ (П

■ (2)

Первое из этих уравнений связывает между собой да иные батареи и данные той цепи, на которую батарея работает и указывает, что вся электродвижущая сила батареи тратится, во-норпых, на то напряжение, которое осуществляет собой возможность накала ламп (г) и, во-вторых, на падение напряжения внутри самой батареи. Это последнее, зависящее от внутреннего сощю- типлеиня батареи и силы проходящею через

Рассматривая эти выражения, мы видим, что во всех случаях пользования батареей • из медио-цинковых злементов- для питания накала микроламп мы можем следующие величины считать постоянными и равными приведенным ниже значениям:

£7 = 1 вольту,

  • - = 3,6 вольта /, = 0,060 ампера»)

Т.-е., друтими словами, наи- выгоднейшее число элементов в батарее будет зависеть от величины внутреннего сопротивления каждого элемента р и от числа питаемых ламп /, или подставляя в формулу (3) приведенные выше нормальные значения Е> с и /,, получим Xmin = 0,8640,9 ol. . (6i Отсюда, зная число ла.ш и внутреннее сопротивление каждого элемента, легко определить потребноо число элементов в ба тарсе.

Для упрощения расчета, и, главпое, для наглядности суждения о необходимом числе элементов, мы приводим график (рис. 1), гдо дается число элементов батареи У п зависимости от величины р/, характеризующей, как скаэаио, элементы и ирнемиик, при чем проведены кривые для различного числа параллельных групп (от а=1 до о = 4). Имеющаяся па этом же графт е прямая представляет собой минимальное число элементов ymil„вычисленное по формуле (6). При этом мы видим,что необходимое для данного р/ число элементов совпадает с минимальным

') Прп работе при подвжелвои накале расчет, оста, аадсь 1','роым, дает известный „запас и»лежиоощ оа. тзрои“.