Страница:Радиолюбитель 1927 г. №06.djvu/35

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


Д ЛГо б РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

229 Д

Электротехника радиолюбителю )

Электрический ток,проходя через проводники, приборы и матппы выделяет энергию. При прохождении тока черев проводник, последний всегда нагревается, а ведь теплота есть энергия. Этот нагрев может быть настолько сильным, что проводник накалится добела (напр , в электрических лампочках). В иных случаях нагрев может быть очень слабым, i очти незаметным (напр. в подводящих проводниках); но это нагревание при прохождении тока через проводник всегда имеется налицо п величина его зависит, главным образом, от силы тока, удельного сопротивления и размеров проводника. Кроме тепловой, электрическая энергия может превращаться в энергию механическую (моторы), в химическую и др.

Количество энергии, которое выделяется за каждую секунду называется мощностью. Мощность электрического тока измеряется в ваттах. Один киловатт равен тысяче ватт.

Мощность, выделяемая электрическим током зависит, как от вапряжепня, так и от силы тока. Для подсчета мощности, выделяемой в данном участке цепи, надо помножить напряжение, садаюшее на данном участке цепи на силу тока; полученное число будет выражать в ваттах мощность, выделяемую па данном участке. Итак, мощность выражается Формулой: W=EI (1)

где W—мощность в ваттах.

Пример. Через нить лампы Р5 проходит ток в 0,6 ампера при напряжении на зажимах нити в 3,6 вольта; не трудно подсчитать по формуле (1), что мощность, потребляемая накалом одной лампы Р5 равна 3,6 X 0.6 =2,16 ватт.

Если в данпом участке цепи мы имеем обычное сопротивление, где энергия пдет па нагрев, то мощность, потребляемую в данном участке цепи можно подсчитать и по такой формуле:

W = J*XR = I х IXR (2)

Пример. Через нить лампы Микро проходит ток, равный 0,06 ампер; сопротивление нити равно 60 омам. Согласно формуле (2), мощность, потребляемая питью микродаыиы, равна 0,06 X 0,06 X 60 ^ 0,2 ватта.

Ту же величину мы могдп бы получить из формулы (1), если принять во внимание, что напряжение па зажимах нити равно 3,6 вольта.

Сравнивая мощпостн, потребляемые накалом обеих ламп, видим, па сколько микро экономнее лампы Рб.

Из формулы (1) видно, что при большом напряжении и малой силе тока может быть получева такая же мощпость, что при малом вапряжепии, по большой силе тока.

Мощность всякого источника электрической энергии ограничена. Нельэя, напр., думать, что, умепьшая сопротивление в цепи, питаемой батареей, можно до бесконечности увеличивать ток.

В „Р. Л.- 3—4 за 1926 г. было выясвепо

понятие коэфициента полезного действия (к. п. д.). Попробуем для примера подсчитать к. п. д. цепи, состоящей из вольтовой батареи, питающей через реостат пить лампы Рб. Ток в цепи = 0,6 амп.; напряжение па зажимах нити = 3,6 вольт. Следовательно, полезиая мощность, идущая на накал = 3,6><0 6 = 2,16 ватт. Вся мощвость, даваемая батареей = •= 6 X 6,6 = 3,6 ватт; остальная ыопшость 2 1 f>

теряется в реостате; к. п. д. =-^ б «=0,6=60%

Ответы на задачи к статье 1-й

(.Р Ля № 2, стр. 69)

1) Нормальный накал происходит при 3,6 вольтах. При 80 вольтах через нить иойдот

• настолько сильный ток, что нить сгорит.

220

2) Пормальиый ток для этой лампы = =

= 0,24 амиера. При 110 вольтах черев пять

1) Си. „р. л.« мм г. a U 4.

IV. Мощность *)

.. 110

пройдет ток =^j= 0,12 ампера т.-е. вдвое

Слабее пормального, следовательно, нить при таком папряжеппи будет значительно не докалена. Для того, чтобы через лампу проходил ток в 0,1 ампер, необходимо приложить к нити лампы напряжение = 0,1 X 900 = 90 вольт.

3) При столь малом сопротивлении батарея даст большой ток, который может привести ее в негодность. Такое соединение бее всякого включеппого в цепь сопротивления называется коротким замыканием, которого нужно всячески набегать. Для того, чтобы ограничить вред короткого эамыкания, в осветительных сетях ставят плавкие предохрапптели (пробки), которые, расплавляясь от чрезмерного тока, обрывают цепь, в которой случилось короткое замыкай не.

Ответы на задачи к статье 2-й

(см. „Р Л* № 3, стр. 107)

1) По вакону Ома, напряжение батареи будет равно силе тока помноженной на общее сопротивление цепи. В цепи мы имеем два последовательно соединенных сопротивления по 60 омов, следовательно, все сопротивление цепи =г: 60 -V 60 = 120 омов. Поэтому напряжение батареи = 0,06 X 120 = 7,2 вольта.

2) Из предыдущей задачи мы зпаем, что при последовательном соединении нитей указанных ламп требуется напряжение в 7,2 вольта; между тем батарея дает 8,4 вольта. Избыток напряжения = 8,4 — 7,2 = 1,2 вольта должен пасть па сопротивление реостата. Т. к. ток в цепи равен 0,06 ампер (см. предыд. задачу),

1,2

то сопротивление реостата = д'бб'= омов.

3) Последовательно включать нити ламп Микро и Р5 нельзя, потому что при последовательном соединении двух сопротивлений (неразветвленная цепь) через оба сопротивления проходит один и тот же ток; между тем для накала Рб требуется ток в 10 раз больше, чем для Микро. Если бы мы подобрали такое напряжение, чтобы в цепи шел ток, нормальный для Микро, то Рб было бы значительно не докалена. Если же бы мы пропустили ток, нормальный для Р5, то он пережег бы нить Микро.

4) Принимая во внимание движение электронов, можно сказать, что потенциал точки е больше потенциала d потенциалы точек о, Ь п с ниже потенциала точки </. Общее сопротивление цепи = 3 —Н 3 3 —{— 3 = 12 омам, по-

12

этому /= = 1 амперу. Следовательно, разность потенциалов d — е = 1X3 = 3 вольтам, d — с = 1 X 3 *> 3 вольтам, d — Ь = IX (3 -4- 3) = 6 вольт, d — а=1Х(3-(-3 + 3)— = 9 вольт.

5) В этой цепп наиболее высокий потенциал у точки Ь. самый низкий у точки а. 11ри передвижении движка влево разность потенциалов между точками Ь нс будет увеличиваться, при чем потепциал с будет все время пнже потеппиала Ь.

6) Согласпо условию, надо определить потенциал точкп с относительно точки а; по потенциал с = потенциалу отрицательного полюса батареи; разиость же потенциалов между точкой а и отрицательным полюсом батареп равна падению напряжеппя па сопротивление рео-

4,2

стата R. Сила тока в цепп — 60 -f 10 “6.06 ампера, следовательпо, падение напряжения па реостате = 0,06 ХЮ = 0,6 вольта. Другими словами потепциал сеткн относительно иитп = —0,6 вольта.

7) В случае рис. 12 и 13 сетка соединена непосредственно с отрицательным концом нити п, следовательно, разность потенциалов ыо-

жду ними равна пулю. Как бы мы пи меняли сопротивление реостата, от этого будет меняться только потенциалы точек в цепи накала, по при этом потенциал точки с останется тот же, что и потенциал точки п.

8) Определим прежде всего разность потенциалов между точками а и Ь: общее сопротивление цепи накала равняется 120 омам и.

7.2

следовательно, сила тока равна

120

- 0,06

ампер; между точками Ъ и а включено сопротивление нити одной лампы (60 омов), следовательно, разность потенциалов между этими точками равна 0,06X60 = 3,6 вольта. (Мож- ио проще: напряжение батареи 7,2 вольта падает на два одинаковых сопротивления нитей, следовательно, па каждую нить приходится

3,6 вольт; это и есть разность потенциалов между Ъ н а). Сетка сг присоединена непосредственно к отрицательному концу своей нити, следовательно, между ними нет разности потенциалов. Сетка же с2 присоединена не к своей нити, а к точке о, потенциал которой па 3,6 пнже. Таким образом, сетка са имеет потенциал — 3,6 вольта. Такой метод задавания отрицательного потенциала па сетку используется иногда в усилительных схемах.

9) Напряжение па аноде равно напряжению батареи за вычетом падения напряжения на сопротивлении R это падение напряжения

2ц00 X 80.000 = 40 вольт. Следовательно, напряжение на аноде = 80 — 40 = 40 вольт. Отсюда следует, что в усилителях на сопротивления на аноде лампы имеется не полное напряжение батареи, а напряжение значительно меньшее.

10) Э. д. с. батареи будет равна напряжению на ее зажимах плюс падение напряжения

внутри батареи; последнее равно X ЮО = = ^ = 0,05 вол ьта.

Ответы на задачи к статье 3-ей

(См. „Р Л“ № 4, стр. 189).

1) Сопротивление двух последовательно сое- дппеоиых трубок равно 150 -f- 150 -=» 300 омам, Таком образом, имеем цепь, состоящую из двух параллельных ветвей, сопротивление одной из них г1 = 2100, а другой г2 = 300 омов. Общее сопротивление такой цепи согласно приведенной в статье формуле:

Г, XrQ 2100X300 _

= 262,5 омам.

  • 4 +г,

2100 + 300

'■>) Рекомендуется предварительно прочитать статью „Энергии и рвдио" (,Р. Л. Л! 3-1 за 1026 г. стр. 03).

2) Так как в каждой не двух параллельных ветвей течет ток в 0,06 амиер, то батарея должна дать ток, равный 0.06X2 = 0,12 ампера. Чтобы прн напряжении батареи раввом

4.5 вольта в цепи шел ток, равный 0,12 ампера, необходимо, чтобы общее содротнвлепне =

4 8

= Q-jo =40 омам. Считая сопротивление в

каждой из нитей равной 60 омам, получаем общее сопротивление обеих нараллельвых uu- 60

тей равным — => 30 омов. Следовательно, остальное сопротивление = 40 — 30 = 10 есть сопротивление реостата.

Ту же задачу можно решать короче: считая нормальвое напряжение для Микро равным

3.6 вольта, получаем, что остальиое ваиряже- пне = 4,8 — 3,6 = 1,2 вольта должно падать па сопротивление реостата. А так как ток через реостат равен 0,06 + 0,06 = 0,12 ампера, то

сопротивление реостата равно = Ю омов.

3) Вольтметр намеряет напряжение, приложенное к нити, представляет собою нетвь, приключенную параллельно к ниги, которая