Cтраница 3
В главе VI мы подробно рассмотрели свойства квазистационарных переменных токов. Теперь же рассмотрим на частном примере свойства быстропеременных токов, к которым теория, изложенная в главе VI, вовсе неприменима. [31]
На рис. 304 показан простейший закрытый колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки самоиндукции. Если зарядить конденсатор и затем замкнуть его на катушку, то в контуре возникает быстропеременный ток, амплитуда колебаний которого уменьшается со временем ( рис. 305) из-за потерь энергии на нагревание проводов контура. [32]
Эта формула выражает тепловые потери в быстропеременных полях через амплитуду поверхностной плотности тока, для определения которой достаточно решить задачу о распространении волн вдоль проводников в первом приближении, считая проводники идеальными. В частности, из (106.12) непосредственно вытекает формула (90.16) для омического сопротивления цилиндрического провода быстропеременным токам. [33]
![]() |
Опыт Г. Герца.| Возбуждение диполя при помощи лампового генератора. [34] |
Под действием переменного электрического поля проходящей электромагнитной волны электроны внутри вибратора начинают совершать вынужденные колебания, отчего в вибраторе появляется быстропеременный ток, а между обеими половинами вибратора - переменное напряжение. Если длина приемного вибратора равна длине излучающего, то собственные частоты обоих диполей совпадают и электрические колебания в приемном диполе усиливаются вследствие резонанса. [35]
В этой схеме колебательный контур находится в цепи анода, а катушка обратной связи - в цепи сетки. Чтобы батарея не закорачивалась на индуктивность L, в анодную цепь введен разделительный конденсатор Ср, который не препятствует прохождению быстропеременного тока электрических колебаний, но не пропускает постоянный ток батареи. Для того, чтобы, с другой стороны, токи электрических колебаний не уходили в батарею, последняя подключена через дроссели ДД. В схеме показаны также сеточный конденсатор Сс и утечка сетки гс ( не изображенные на рис. 456), которые позволяют поддерживать на сетке небольшой отрицательный потенциал и этим устранить бесполезный ток сетки. Принцип действия этой схемы - такой же самый, как и разобранный выше. [36]
![]() |
Чем больше частота колебаний струны, тем короче звуковые волны и выше тон звука. [37] |
В электротехнике и радиотехнике используют переменные токи с частотой от нескольких герц до сотен гигагерц. Антенны радиовещательных станций, например, питаются токами с частотой примерно от 150 кгц до 50 - 60 Мгц. Эти быстропеременные токи и являются тем средством, с помощью которого осуществляется передача звуков на большие расстояния без проводов. [38]
![]() |
Векторная диаграмма напряжения на.| Влияние индуктивности при йена обычная лампа накали-болыпой частоте вания. Сопротивление дуги. [39] |
Если бы к концам дуги был присоединен источник постоянного тока, то дуга осуществляла бы короткое замыкание и практически весь ток устремился бы в дугу, не заходя в лампу. Однако для быстропеременного тока наблюдается совсем другое. [40]
![]() |
Индуктивность в цепи переменного тока. [41] |
Тем не менее в цепи проходит ток силой в несколько ампер и лампочка ярко накаливается. Это объясняется тем, что тело экспериментатора и земля образуют обкладки конденсатора, а конденсаторы, как мы видели, пропускают переменные токи. Поэтому цепь, разомкнутая для постоянного тока, оказывается замкнутой для быстропеременного тока: токи проводимости в металлических проводах замыкаются токами смещения ( § 150) внутри конденсатора. Так как частота ш очень велика, то уже при ничтожной емкости конденсатора ( десятки пикофарад) сопротивление гс становится настолько малым, что в цепи появляются сильные токи. [42]
В 1883 г. Лэмб исследовал вопрос о движении электричества в сферическом проводнике; пришел к открытию скин-эффекта; нашел, что для сферического проводника, расположенного в быстро меняющемся электромагнитном поле, индуцированные токи сосредоточиваются в тонком слое на поверхности проводника. Он показал, что эффект должен иметь место в случае проводников любой геометрической формы: быстропеременный ток не должен проникать внутрь проводника. [43]
Таким образом энергия, непрерывно заимствуемая из батареи аккумуляторов, может быть превращена в незатухающие колебания высокой частоты. При посредстве трансформатора J) эти колебания передаются антенне и употребляются для беспроволочного телеграфирования и телефонирования. Генераторы трубки с их цепями дают обычно очень частые электрические колебания порядка от 100000 до 1000000 в секунду. Столь быстропеременные токи, будучи пущены непосредственно в телефон, не дадут в нем никакого звука, так как наше ухо к столь быстрым колебаниям вовсе нечувствительно. Но если включить микрофон в цень антенны станции отправления, либо непосредственно, либо лучше через индуктивную связь с анодною цепью регенеративной трубки, то вследствие изменений сопротивления микрофона амплитуды быстрых незатухающих электрических колебаний, посылаемых станциею, будут меняться вполне согласно с колебаниями давления воздуха около микрофона. Поэтому на принимающей станции в цепи детектора ( выпрямителя) получатся такие колебания силы тока от местной батареи, которые вызовут в телефоне вполне ясные звуки, повторяющие то, что говорилось в микрофон на станции отправления. [44]