Страница:Радиофронт 1936 г. №06.djvu/16

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


Наглядно об’яснить это неравномерное распределение встречных токов можно следующим образом. Представим себе, что ток, текущий по проводу, состоит как бы из отдельных струй, равномерно заполняющих все сеченне провода. Каждая из этих

мивметр проволоки в мплимргрдх

Рис. 3. Кривая величин сопротивления катушки в зависимости от диаметра провода, которым катушка намотана

тоненьких струек тока создает вокруг себя магнитное поле. Силовые линии такого микроскопического поля не распространяются далеко. Поэтому совершенно естественно, что внутренние части провода будут пересекаться большим числом силовых линий, чем части, находящиеся ближе к поверхности, потому что внутренние части окружены струйками тока со всех сторон, на эти части провода действуют силовые линии 'почти всех отдельных микроскопических токов. На внешние же части провода будет воздействовать меньшее количество силовых линий, наименьшее количество силовых лнннн будет воздействовать на части провода, находящиеся непосредственно на его поверхности.

Так как сила возбуждаемого тока пропорциональна числу силовых линий, пересекающих провод, то наиболее сильные «встречные» токи будут возбуждаться в средних частях провода, наиболее слабые — иа поверхности провода.

В .результате присутствия этих «встречных» токов основной ток будет как бы вытесняться из середины провода к его поверхности. Переменный ток, протекая по проводнику, не распределяется равномерно по всей его толще; в середине провода сила тока минимальна, по мере приближения к внешним частям провода сила тока все возрастает и наибольшей величины ток достигает на поверхности провода.

Это явление неравномерного распределения тока по толще проводника носит название скии-эффекта. Явление скин-эффекта происходит тем резче, чем выше частота переменного тока. При небольших частотах (например прн 50-нернодном токе) со скин-эффектом практически можно не считаться. Но при радиочастотах скин-эффект весьма заметен, и по существу он представляет собою дополнительное сопротивление для прохождения переменного тока, которое в каждом отдельном случае может быть как вычислено, так н измерено.

Увеличение сопротивления провода от скин-эффекта само собой вытекает из изложенного. Поскольку явление скнн-эффекта состоит в том, что ток как бы вытесняется из середины провода к его поверхности и, следовательно, протекает ие по всей толще провода, а лишь до его поверхностным слоям, то совершенно очевидно, что скин-эффект фактически уменьшает действующее сечение провода. Провод становится как бы «тоньше», отчего его сопротивление увеличивается, так как сопротивление провода тем больше, чем меньше его диаметр. Сопротивление скнн-эффекта, так же как и сопротивление постоянному току, уменьшается с уменьшением диаметра провода, поэтому с этой точки зрения выгодно увеличивать диаметр провода.

Но все это справедливо только по отношению к прямолинейному проводу. Если провод намотать в виде катушки, то картина усложняется. В катушке отдельные витки пересекаются не только своими собственными силовыми линиями, но и линиями соседних витков. Это создает дополнительное сопротивление, которое характерно тем, что оно увеличивается вместе с увеличением диаметра провода.

Явление это с физической стороны может быть о б’ясней о следующим образом. В катушке витки провода расположены рядом один около другого. Вследствие этого силовые ликни, образующиеся вокруг любого из витков, пересекают соседние витки. Эти соседние витки -по существу являются металлическими массами, в которых вследствие нахождения их в переменном поле возникают вихревые токи (токи Фуко). На создание этих токов расходуется часть энергии тока, текущего по тому витку, который возбуждает вокруг себя поле..

Эта энергия, затрачиваемая на создание в близлежащих витках вихревых токов и расходуемая в конце концов на нагревание этих проводов, называется обычно потерями на токи Фуко. Потери эти можно рассматривать как некоторое дополнительное сопротивление, на преодоление которого и затрачивается некоторое количество энергии.

Рис. 4. Эволюция наших фабричных катушек — слева катушка приемника ЭЧС-3, справа катушка приемника СИ-235

Таким образом в катушке действуют два взаимно «противоречивых» сопротивления: сопротивление, так сказать, обусловленное непосредственно скин-эффектом, которое уменьшается с увеличением диаметра провода, н сопротивление, происходящее вследствие того, что витки катушки находятся в переменном магнитном поле. Это последнее сопротивление увеличивается с увеличением провода. Совершенно очевидно, что поскольку одна и та же причина вызывает два .разнородных действия— и увеличение и уменьшение сопротивления, то можно <в каждом отдельном случае найти оптимальную величину диаметра провода катушки, при котором эта катушка будет иметь минимальное сопротивление.

В действительности так и происходит. В каждом данном случае для катушки можно подобрать наи-