Страница:Радиофронт 1933 г. №08.djvu/23

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


(рис. I А). Раздвинем обкладки конденсатора на некоторое расстояние Как мы уже установили, напряжение на обкладках конденсатора увеличится и энергия заряда конденсатора возрастет до некоторой величины £, (рис. 1Б). Но напряжение на конденсаторе не будет оставаться постоянным, так как он начнет разряжаться через самоиндукцию. Скорость разряда конденсатора определяется, как известно, величиной его емкости и самоиндукции, причем через четверть собственного периода контура конденсатор разрядится, а ток в контуре достигнет наибольшего значения (рис. 1В). В этот момент мы снова сдвинем обкладки конденсатора. Так как конденсатор не заряжен, то, сдвигая обкладки, мы не совершаем никакой работы (так как электростатических сил между обкладками нет) и, следовательно, не увеличиваем и не уменьшаем энергии контура. Но после того как мы раздвинули обкладки, энергия возросла до £, и с этого момента величина ее не изменялась (мы считаем, что потерь в контуре нет и вся электростатическая энергия заряда конденсатора целиком перешла в магнитную энергию тока); стало быть, сблизив обкладки, мы получили прежний конденсатор, а энергия в контуре увеличилась. Начиная с момента, когда конденсатор разрядился (рис. 1Г), сила тока начнет уменьшаться, а конденсатор заряжаться в противоположном направлении. Еще через четверть периода, т. е. через полпериода собственных колебаний в контуре, конденсатор снова зарядится до наибольшего напряжения, а ток прекратится. Вся энергия снова будет сосредоточена в конденсаторе, причем величина ее будет £, (рис. 1Д). Заряженный конденсатор мы снова раздвигаем, при этом мы

Весь рассмотренный процесс мы можем изобразить графически так, как указано на рис. 2. На этом рисунке верхний график изображает закон изменения расстояния между пластинками конденсатора, а нижний—характер изменения напряжения на обкладках конденсатора (причем фазы, изображенные на рис. I, отмечены соответствующими буквами). Легко сообразить, что при каждом последующем раздвигании конденсатора энергия возрастает на большую величину, чем при предыдущем, так как раздвигаются обкладки на то же расстояние, а напряжение на обкладках, а значит и сила электростатического притяжения между обкладками, возрастает.

Прежде всего бросается в глаза в рассмотренном процессе, что период воздействия вдвое меньше, чем собственный период контура (а значит частота вдвое больше). Действительно, за один период собственных колебаний в контуре конденсатор два раза раздвигается и два раза сдвигается.

При рассмотрении мы для простоты считали, что частота воздействия точно вдвое больше частоты контура. Однако это точное соотношение вовсе не необходимо. Достаточно, чтобы частота воздействия была приблизительно вдвое больше собственной частоты контура. При этом, чем ближе частота воздействия к удвоенной частоте контура, тем «легче» возбудить нарастающие колебания в контуре, т. е. тем меньшие нужны относительные изменения емкости (при раздвигании), чтобы возбудить нарастающие колебания.

Больше того, для возбуждения нарастающих колебаний в контуре не обязательно, чтобы частота внешнего воздействия была приблизительно

Л

£,

б В

±о‘:

£3 £з

T?rj

л

ж

Рис. 1. Отдельные фазы процесса параметрического возбуждения. Оплошная вертикальная черта обозначает раздвигание обкладок, пунктирная — их сближение

снова совершаем работу и увеличиваем энергию его заряда до £, (рис. 1Е). Далее в течение четверти периода конденсатор снова разряжается и через четверть периода напряжение на обкладках конденсатора падает до нуля (рис. 1 Ж). После этого мы можем снова его сдвинуть, не изменяя при этом энергии контура, так как конденсатор разряжен и электростатических сил между обкладками нет (рис. 13). Еще через четверть периода (т. е. через целый период после начала процесса) конденсатор снова зарядится в том же направлении, что в начале периода, но энергия его заряда будет уже не Е;, а Е3 (рис. 1И). Конечно, раз возросла энергия, то значит возросло и напряжение на обкладках конденсатора, После этого ход явления будет повторяться. Продолжая далее раздвигать конденсатор в те моменты, когда он заряжен, и сдвигать в те моменты, когда он разряжен, мы будем после каждого полуперио- да колебаний (каждого раздергивания обкладок) увеличивать энергию колебательного контура и напряжение на конденсаторе. Следовательно, при таком гетеропараметрическом воздействии, которое мы рассмотрели, в колебательном контуре будут происходить нарастающие колебания.

вдвое больше частоты контура. Такой же эффект возбуждения нарастающих колебаний может получиться, если частота внешнего воздействия приблизительно втрое или вчетверо, вообще приблизительно в целое число раз больше, чем частота контура. При итменекии настройки контура (если частота воздействия остается неизменной) частота возбуждаемых в контуре колебаний не будет изменяться (изменится лишь скорость нарастания колебаний). Но если продолжать расстраивать контур так, чтобы его частота все больше и больше удалялась от половины (или трети, четверти и т. д.) частоты воздействия, то возбуждение колебаний вовсе прекратится. Также не является обязательным наше предположение, что емкость конденсатора изменяется сразу (скачком), по-прямоугольному закону». (Практически такие скачкообразные изменения создать вообще невозможно.) Явление будет происходить примерно так же, если емкость будет изменяться по какому- либо «плавному», например синусоидальному, закону. Соответственно этому скачкообразная кривая нарастания напряжений, изображенная на рис. 2, превратится в некоторую плавную кривую такого типа, как на рис. 3. 21