Страница:Радиолюбитель 1927 г. №11-12.djvu/49

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


Л JV/o 11—12 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

443 Л

Следовательно. работа тока за первую п третью части периода положительна, за вторую и 'H>TBppiym — отрицательна (кривая OPQRSTU) В результате рассматриваемый ток никакой работыие совершает, и поэтому получил особое название — бешаттпый ток. Ниже мы еще раз верпомся к рассмотрению вопроса о безваттном токе.

Суммируя сделанные наблюдения пад коп денсатором н цепи постоянного и переменного токов, мы можем сказать, что сила переменного тока, „текущего" чероз копдевса- тор, будет зависеть от:

1) Напряжения V;

2) емкости конденсатора С и

3) частоты N переменного тока или числа периодов в 1 сскупду.

Следует помнить, что в течение одпого периода конденсатор заряжается и разряжается по 2 раза. Рассмотрим теперь цепь, собраппую по с'сме 8.

Ключ с двумя коптактами о и & позволяет заряжать копдепсатор С от источника переменного тока М и разряжать через гальвано- метр G. При разрядках будем наблюдать, что 1) отклонения стрелки по'велнчине различны п 2) совершаются то в одну, то в противоположную стороиы. Это явление может быть об‘ясиено при помощи рис. 9. Кривая изображает изменения электродвижущей силы

источника тока. Положим, что цепь разорвана, т.-е. зарядка коиденсатора прекращена нами в момент А, тогда конденсатор окаже- ся заряженным до некоторой развосги потенциалов и разрядный ток даст наибольшее отклонение стрелки вп аво (1). Если разрыв цепи cie.iau н момент Е, то разрядный ток, достигая такой же силы, будет иметь противоположное направление и даст отклонение стрелки влево (IV '. При разрывах цепи в момент J3 и D в первом случае не получим разрядного тока (II) и во втором—стрелка отклонится на небольшое число делений влево (III). Этот опыт является иллюстрацией к вышеизложенному.

Емкостное сопротивление

Мы выяснили, что величина силы тока, текущего в цепи, изображенной на рис. 4, будет зависеть не только от напряжения, но также от частоты т<-ка N и емкости копдеисатора С. Следовательно, на конденсатор можно смотреть как на некоторое сопротивление, которое приплто называть „емкостным- сопротивлением, в отличие от „омического". Под омическим сопротивлением понимают некоторые свойства проводников электрической цепи, в зависимости ОТ которых при ОДНОМ и том жо напряжении устанавливается ток различной силы. Так, например, если батареи с напри жением в два вольта зам нута сначала на сопротивление 2 ома и потом на сопротивление 10 омов, то в первом случае сила тока будет равна 1 амперу и во втором — 0,2 ампера. Омическое сопротивление про одни- ков, как известно, зависит от их внутренней структуры, длины и величины поперечного сечения.

Для омического сопротивления характерно, что на преод< левавие его тратит^ электрическая энергия. Электрическая энергия при

этом переходит в тепловую и вызывает нагревание проводников. В рассмотренных примерах па преодолеваете омическою сопротивления расходовалось в первом случае 2 вольта X 1 ампер = 2 ватта и но втором —

2 вольтаХ 0,2 ампера = 0,4 ватта. Эш траты 8лек1 рической энергии вызывали выделения в каждую секуиду соответственного количества теплоты. Таким образом, ток, текущий и цепи, сов' рвшл работу или развивал известную мощность—„давал ватты", поэтому этот ток и может быть назван „ваттным током".

Величинами емкостного сопротивления так же, как и омического, определяется сила текущего н цепи тока при одном и том же напряжении. Однако, в виду того, что копдепсатор н период зарядки запасает эл<к- тричоск_ю энергию и во время своей раз- ря 1ки возвращает ее в цепь в той же электрической форме, вельзя сказать, что па преодолевать емкостною сопротивления затрзчива-тся электрическая энергия. Вся ап- ргия, взятая конденсат.)ром от иеючпнка порсменпого тока, в следующий момент без каких-либо потерь (считан, что в конденсаторе потери отсутствуют) поступает в цепь обрати ». Следовательно, хотя и в щ-пн и течет ток, по этот ток никакой работы но совершает — „не дает ваттов", почему сто и называют „безваттным током".

Принято для удобства при ра четах гыра- жать емкостное сопротивление так же, как и омическое, в одинаковых единицах—омах. Для вычисления величины емкостного сопротивления 1{с служит формула:

1

~ 2лг NC

где it = 3,14, N— частота перемеппого тока и С — емкость копдеисатора в фарадах.

Подсчитаем для примера емкостное сопротивление Ие копдеисатора емкостью в 2 микрофарады, введенного в цепь переменного тока, имеющего частоту N=50 периодов в 1 секунду. Зная, чт > 2 микрофарады = 0,000002 фарады = 2.10-в фарады, находим:

1 _ 106

Е° — 2.3,14.50.2.10 - в — 6,28.102 ~ окг’ло

1.600 омов.

Это значит, что при включении такого конденсат>ра н ц*пь источника перемет ого тока с ча тотой 50 периодов и папряжепием 120 вольт в цепи буд» т течь ток силой:

_ Е 120

i = jp = •jgQQ = 0,075 ампера.

Той ос беиношью, что величина емкостного с* mpoi явления зависит от частоты пе ременного тока, пользуются для „разделения"

переменных токов различных частот. При приеме на осветительную сеть, как ею зиа< т каждый рат любите ь, должен быть пкночей до приема ка „разд днтельпый" копд"Н- сатор емкостью в пескозько сот гагпимо- тр *п. Роль эюг I копдет аго; а заключ ются в том, чтобы, открыв свободный доступ к

приемнику токам высокой частоты, не допускать возможности току (низкой частоты) электрического освещения прошлом ть через приемник в землю. Положим, что нами ведется прием па осветительную сеть радиостанции, работающей на волне ). ^ 1.000 м и разделительный коид и атор взять емкостью С = 900 см. Очевидно, что | адпо таи- ция, имеющая волну Х = l .i 00 м, возбуждает в осветитель» >й сети переменный ток, частота которого равпа:

О 1 Q 1 АО

N=—-— = -j-QQQ- = 300.000 периодов в

1 секуиду. Взятый иами разделительный копдеисат' >р емкостью С = 900 < м = 10 - * фарады будет иметь сопротивление:

для тока с частотой N = 300.000

„ _ 1 109

Ее~ 2п N. с: — 6,28.3.105 — 0К0Л0,

530 омов;

дли тока с частотой ТУ =50 1 109

Ге ~ 2л N.C ~~ 6,28.50 — ок* З-180-000 0М0В:

т.-е. в 6.000 раз более, чем для частот N = 300.00U.

Во всех предыдущих С1учаях мы для простоты д пускаем, что проводники, подводящие ток к конденсат >ру, как бы пе имеют омического сопротивления. На самом деле- создать цепь без омическою сопротивления в обычных условиях вельзя и, следовательно, иами при расчетах допускалась некоторая ошибка. Размер этой ошибки очевидно зависел от отношения вел чипы емкостного и омического сопротивлений. Если емкостное сопротивление было велико по сравнению с омическим, то ошибка получалась небольшая,, в противоположи' м случае ошибка д сти- гала значительной вели -ивы. В цепи, составлен» й из п следовательно о едипенпых между собой сопротивлений омич сокго -ft* и емкое юого Д,, общее сопротивление Z может быть подсчитано по формуле:

z=Vrj+kc3

Положим, для примера, что цепь составлена из к ндеи^атора емкостью в 2 микрофарады и электрической ламп чки в ^свечей н тробуется определить силу текун его в цепи точа, если напряженно Е — 120 вольт. Если омическое сопротивление лампочки Д0 = 600 омов и емко твое сопротивление кондеисатора емкостью в 2 микрофарады

для тока в 50 периодов, как было вычислепо. Р'впо Ле = 1.600 омов, то отсюда паЛдео ве.шчииу по во о сопротивления цоиа:

R= + /60-2+ 1-600» =

= у' 2 920.000 = около 1.700 омов.

/

I

и ш ж

Рис. 9.