» » Наивыгоднейшее сопротивление контура

Наивыгоднейшее сопротивление контура

Б. П. Асеев.


В предшествовавшей статье было выяснено, что наибольшая мощность в колебательном контуре создается в том случае, когда его сопротивление переменному току будет равно «наивыгоднейшей» величине, определяемой данными лампы: ее анодным напряжением и током насыщения.

Проследив на численном примере процесс приравнивания сопротивления контура R «наивыгоднейшей» его величине, мы заметим, что эта манипуляция сопряжена с изменением длины волны, что не всегда желательно. Помимо этого изменение сопротивления контура производилось за счет изменения емкости конденсатора, что в случае лампового передатчика, когда этим конденсатором является антенна и заземление, просто невозможно.

Уравнение сопротивлений без изменения данных контура (его самоиндукции и емкости), т. е., иначе, при какой-то постоянной, заданной длине волны можно осуществить, применяя особую схему присоединения колебательного контура к лампе. Подобная схема дана на рис. 1.

Наивыгоднейшее сопротивление контура


Схема включения по рис. 1 отличается от предыдущих только цепью анода: в прежних схемах проводник А от минуса анодной батареи был присоединен к точке В (рис. 1); в данной же схеме этот проводник, называемый обычно штепселем анодной связи, может перемещаться по виткам катушки L (рис. 1).

Перемещение штепселя анодной связи А по виткам катушки будет изменять число витков ее входящих в цепь анода. Нетрудно видеть, что это переключение никоим образом не отразится на длине волны колебаний, создаваемых в контуре LC, так как при перемещении штепселя А, катушка L попрежнему остается полностью присоединенной к конденсатору С. Длина волны, как известно, определяется емкостью конденсатора и самоиндукцией параллельно приключенной к нему катушки, таким образом, если желательно изменить длину волны нашего генератора, то следует либо изменить емкость конденсатора С, либо передвинуть штепсель Д по виткам катушки.

Итак, переставление штепселя А по виткам катушки L не влияет на длину волны контура LС, а лишь изменяет число витков, одновременно входящих и в контур LС и в цепь анода.

Если какие-либо две цепи имеют некоторое количество витков катушки одновременно входящими в ту и другую цепь, то говорят, что эти цепи «связаны». Сила связи оценивается числом одновременно входящих витков.

Поставив штепсель А в точку В (рис. 1), имеем все витки катушки L одновременно входящими и в контур LС и в цепь анода, т. е. связь наиболее сильную. Передвигая штепсель А вниз по виткам катушки L, иначе изменяя число витков, одновременно входящих в обе цепи, мы тем самым ослабляем связь между колебательным контуром и цепью анода. (Витки, одновременно входящие в обе цепи, обозначены на рис. 1 через L1).

Математическими выкладками можно было бы доказать, что изменение связи влияет на величину сопротивления контура переменному току, циркулирующему в анодной цепи. (Мы должны, конечно, помнить, что в цепи анода никакого переменного тока в действительности нет, а речь идет о переменной слагающей пульсирующего анодного тока. См. «Р. В.», № 3.)

Избегая математики и не претендуя на особую строгость изложения, поясним действие штепселя анодной связи. В том случае, когда этот штепсель находится в точке В (рис. 1) — связь наибольшая и, следовательно, сопротивление контура наиболее сильно проявляет себя в анодной цепи; по мере ослабления связи (перемещением штепселя А вниз), колебательный контур LС все слабее действует на цепь анода; это более слабое влияние проявляет себя в том, что теперь контур LС не может оказать такого сопротивления переменной слагающей анодного тока, которое он оказывал будучи наиболее сильно связан с анодной цепью. (Штепсель А в точке В., рис. 1.)

Таким образом при помощи штепселя А, или иначе «анодной связи», возможно приравнивание сопротивления контура к «наивыгоднейшему» без изменения длины волны.

Практическое значение описанного метода установления равенства сопротивлений чрезвычайно велико, так как он позволяет получить максимум мощности в контуре при любой длине волны.

Опыт № 2.
Для подтверждения наших рассуждений проделаем описываемый ниже опыт и тем самым проверим на практике действие анодной связи. Составляем схему согласно рис. 1. Эта схема вполне соответствует схеме рис. 1 (см. «Р. В.» № 1) и требует тех же приборов. Исключением является катушка L, которую следует намотать, руководствуясь следующими данными: 100 витков провода диаметром 0,4—0,5 мм с двойной бумажной изоляцией наматывается на картонный цилиндр диаметром 10 см; через каждые 5 витков делаются отводы, которые присоединяют к штепсельным гнездам выведенным на особую дощечку (рис. 2).

Наивыгоднейшее сопротивление контура


После того, как схема составлена, накаливаем индикаторную лампочку, включаем анодное напряжение, цепь накала и, переключая концы катушки обратной связи L2, добиваемся в контуре LС колебаний. Далее ставим переменный конденсатор примерно на 10—20 градусов и наблюдаем за свечением индикаторной лампочки при перемещении штепселя А по гнездам катушки L.

Производя эти манипуляции, мы заметим, что индикаторная лампочка дает наибольшее свечение лишь при каком-то, определенном для данного накала лампы, положении штепселя А. Наибольшее свечение индикаторной лампочки, как известно, является признаком максимальной мощности в контуре LС (рис. 1).

Понятно, большая наглядность влияния анодной связи была бы получена при замене индикаторной лампочки тепловым прибором. В этом случае возможно было бы построить кривую зависимости тока в контуре от числа витков включенных в цепь анода. Примерный характер такой кривой дан на рис. 3.

Наивыгоднейшее сопротивление контура


Подводя итог всем предыдущим статьям, можно сказать, что при осуществлении генераторной схемы перед экспериментатором стоят следующие задачи: вопервых — добиться колебаний и вовторых — получить наибольшую мощность в колебательном контуре.

Первая задача при условии исправной работы источников питания (анодного напряжения и накала) целиком решается правильностью включения катушки обратной связи на сетку.

Что же касается второй — получения возможно большей мощности в контуре, то этого можно достигнуть: а) выбором соответствующей величины переменного напряжения на сетке и в) приравниванием сопротивления контура к «наивыгоднейшей» его величине. Практически регулировка по обоим пунктам выполняется одновременно; показателем достижений наибольшей мощности является максимальное свечение индикаторной лампочки или наибольшее отклонение стрелки теплового прибора.

В заключение этой статьи остановимся на измерении длины волны генератора.

Опыт № 3.
Необходимость знания, а, следовательно, и измерения длины волны столь очевидна, что доказывать это не имеет смысла.

В данный момент нас этот вопрос интересует с точки зрения контроля над длиной волны генератора при изменении сопротивления его контура конденсатором (см. «Р. В.» № 1) или штепселем анодной связи (см. выше).

Для измерения длины волны, понятно, необходим волномер, который является основным измерительным радиоприбором и должен иметься у каждого экспериментатора. Описываемое измерение не требует наличия в волномере каких-либо дополнительных приборов — зуммера, телефона с детектором и т. п.; необходима лишь основная часть волномера — его колебательный контур (рис. 4).

Наивыгоднейшее сопротивление контура


Измерение длины волны производится следующим образом: связываем волномер с колебательным контуром работающего генератора (приближая волномер к катушке генератора) и вращаем переменный конденсатор волномера до получения резонанса между волномером и генератором; добившись резонанса, определяем длину волны волномера, которая будет точно равна волне генератора.

Каким же способом обнаружить момент резонанса? Момент резонанса волномера с ламповым генератором определяется спаданием тока в контуре последнего.

Рис. 5 дает кривую зависимости тока в контуре генератора при изменении волны волномера. Эта кривая может быть легко получена при включении в контур генератора измерительного прибора; при индикаторной лампочке можно лишь убедиться в наличии минимального ее свечения при некоторой длине волны волномера (точка А, рис. 5).

Известно, что при связывании с генератором какого-либо контура последний отсасывает некоторое количество энергии из контура генератора.

Наивыгоднейшее сопротивление контура


Отсасывание энергии в значительной степени зависит от того, как сильно разнятся длины волн этих контуров. Чем сильнее различие в волнах, тем хуже происходит отсасывание энергии и обратно; наибольшая энергия будет, очевидно, переходить в контур волномера, когда он настроен в резонанс с генератором.

Момент наибольшего перехода энергии в волномер должен, понятно, характеризоваться минимумом тока в контуре генератора, что на рис. 5 соответствует точке А.

Итак момент резонанса волномера с генератором может быть отмечен по минимуму отклонения теплового прибора в контуре генератора или минимальному свечению индикаторной лампочки.

Распологая волномером, нетрудно практически проверить, действительно ли изменение сопротивления контура при помощи конденсатора сопряжено с изменением длины волны, а изменение сопротивления при помощи анодной связи — не влияет на длину волны.

Эти наблюдения рекомендуется проделать практически.

Совещание

Имя:*
E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Введите название сайта
Ответ:*