Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

2.3), видно, что результирующам кривая является синусоидой той же частоты. Она может быть получена как проенция вентора С, являющегося суммой векторов А и В, преекциями котоых служат суммируемые синусоиды. ектор С строится как диагональ параллелограмма, построенного на векторах А и В. Рассмотренное свойство проекции вращающихся векторов позволяет находить результат сложения сипусоидальных величин путем геометрического суммирования соответствующих им векторов. Рисунок с изображением мгновенных положений векторов наглядно характеризует амплитудные и фазовые соотношения в цепи и называется не кторной диаграммой. 1Э В=Вал(омтфз ) Рис. 2.3, Суммирование двух синусоидально изменяющихся величин 2.2.

ОСНОВНЫЕ ДЕТАЛИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ И ПРОХОЖДЕНИЕ 4аЕРЕМЕННОГО ТОКА ЧЕРЕЗ НИХ ч — —— ч ау Радиотехнические цепи составляются в основном из катушек индуктивностн, резисторов (алтивных сопротивлений) и конденсаторов. Рассмотрим поведение этих деталей в цепях переменного тока. Согласно закону электромагнитной индукции всякое изменяющееся магнитное поле создает в охватываемом им проводнике ЭДС, пропорциональную скорости изменения поля. Проводник с током всегда охвачен силовыми линняни магнитного поля, создаваемого током (рис. 2.4, а).

Изменение тока в Рис. 2.4. Магнитное поле провода с током: а — прямолинейного; б — провода, свернутого в катушку проводнике приводит к пропорциональному изменению поля, в результате чего в проводнике наводится ЭДС. Это явление называется с а м о и н д у кц и е й. Наведенная ЭДС согласно правилу Ленца препятствует возникшим изменениям тока; ее называют ЭДС самоиндукцни.

Самоиндукция, определяющая противодействие цепи изменениям !4 тока в,ней, играет в электрических системах такую же роль, как инерция в механичесних. , В дальнейшем мы увидим, что часто желательно иметь устройства, обладающие этим свойством в максимальной степени. Нетрудно вндетзь что таким устройством моигет служить натушка, свитая из провода (рис. 2.4, б). Каждый участок прямого провода охвачен только полем тока, протекающим по нему. В катушке же провод охватывается суммарным полем всех витков, вследствие чего в ней наводится гораздо большая ЭДС самоиндукции, чем в вытянутом проводе, из которого она свита. На рис. 2.5 изображены типовые катушки, используемые в радиотехнике.

При малой индуитивности их наматывают в один слой на карнасе или жестким проводом без него (рис. 2.5, а — в). Для увеличения индуктивностн катушки делают многослойными из сотен витков (рис. 25, г). Если же нужна очень большая индуктивность, то натушни наматывают на ферромагнитных сердечниках (рис. 2 5, д). Чтобы иметь возможность изменять индуктивность катушки, сердечник ее делают выдвижным (рис.

2.5, е). В больших проделал индуктивность изменяется у вариометров (рис. 2.5, ж), состоящих из двух соединенных последовательно катушек — статорной и роторной; при повороте последней общая индуктивность изменяется вследствие изменения взаимной индукции катушек. Возникновение ЭДС самоиндукции в проводнике, обтекаемом током, создает эффект кажущегося увеличения его сопротивления. Этот эффект прояв- б) „Л гтатзд дгС) д) е) Рис. 2.5. Катушки индуктивности; а — однослойная бескаркасная; б — на керамическом каркасе э —,на пластмассовом каркасе; г — с многослойной намоткой д — дроссель со стальным сердечиихом; е — с ферритовым сер дечником; ж — катушка переменной пндуктивности (варио метр) ляется неодинаково по сечению проводника, что легко понять, если представить его состоящим из надетых друг на друга трубчатых слоев (рис.

2.6). Рис. 2.6. Магнитное поле, онружаю- щее различные слои провода Слой, расположенный на оси, окружен полем, создаваемым токами всех слоев проводника. Трубчатый слой, расположенный дальше от оси, охватывается только частью магнитного поля (часть его будет проходить внутри трубки). Чем дальше слой от оси, том меньшая часть магнитного поля будет наводить в нем ЭДС самоиндукции и тем меньше будет его кажущееся сопротивление переменному току. На высоких частотах (при большой скорости изменения тока) сопротивление внутренних слоев настолько возрастает, что основная доля тока протекает по очень тонкому слою на поверхности проводника.

Это явление называют п оверхностным эффектом. Для получения малого сопротивления провода на высоких частотах необходимо увеличивать его диаметр, причем провод ь(ожет быть выполнен в виде трубки. Особое внимание должно уделяться состоянию поверхности проводов, которые часто покрынают тонким слоем серебра, золота или меди для увеличения проводимости. В ряде случаев, наоборот, желательно иметь элементы с большим активным сопротивлением, называемые р е з и с т о р а м и (рис. 2.7). Их делают из провода с высоким удельным сопротивлением, свинаемого в спираль или наматываемого на керамическом каркасе. Резисторы изготовляют путем нанесения на каркас очень тонкого плохо проводящего слоя специального лака или угля, а также в виде объемных сопротивлений из науглероженных керамических стержней. Для создания запаса элентрической энергии используют устройства, называемые конденсаторами (рис.

2.8). Накопление электричества в них основано на том, что противоположные заряды, попадая на близко расположенные проводящие пластины, разделенные диэлектриком, притягивают на пластины дополнительные заряды. Очевидно, что взаимное притяжение зарядов будет тем сильнее, чем меньше расстояние между пластинами, а зарядов разместится тем больше, чем больше плошадь пластин. Поэтому конденсаторы изготавливают из свернутых в рулон слоев тонкой металлической фольги, разделенных промасленной бумагой, или в виде набора металлических пластин, разделенных воздушными промежутками (рис.

2.8, а), пластинами слюды или другими диэлектриками. Очень тон- Рис. 2.7. Резисторы: а — проволочный остехлованный; б — .проволочный переменно- го сопротивления; г — непроволочный переменного сопротивле- ния; г — нераммчеохий с углеродистым покрытием; д — малогаба- Ритный; е — металлизированный б) Ромер Основого(сиоиор) =Яа май д) ~ Рис. 2.8.

Конденсаторы: а — воздушный настоенной емкости; б — воздушный переменной емности; в — элентролитичесний; г — керамический подстроечный (полупеременный); д — бумажные герметизирован- ные ний слой диэлектрика удается получить в элентролитических конденсаторах (рлс.

2.8,в), где он образуется слоем окиси алюминия, создаваемым электролитичесним путем на металлической фольге. Иногда тончайший слой металла наносится непосредственно на покрытую лаком бумагу, свернутую в рулон и помещенную в керамическую или металличесную трубку (Рис. 2.8,д).

Конденсаторы малой емкости часто выполняют 1б путем нанесения проводящих покрытий на разнме стороны керамических пластин или трубок. Конденсаторы переменной емкости (рис. 2.8,б) состоят из системы неподвижных пластин (статора) и подвижных (ротора).

При повороте ротора изменяется плошадь пластин, где нахвпливаются заряды под действием взаимного притяжения. В тех случаях, ногда, регулировку емкости производят редко, ось ротора ие выво- днтся на ручку, а оканчивается шлицем (рис. 2,8,г). Такие конденсаторы называют подстроечными. Рассмотрим особенности прохождения переменного тока через конденсатор. Напряжение на конденсаторе (в вольтах) пс =д/С, где о — заряд на обкладках конденсатора (в кулоны), а С вЂ” емкость конденсатора (в фарадах).

Если напряжение изменяется за время Ы«на величину Ьис, то это вызывает изменение заряда, конденсатора нв Ьп=СЬпс. Разделим правую и левую части этого равенства на Ы: Ь "с — =С вЂ”. ь( ьт Левая часть представляет собой среднее значение тока в цепи конденсатора за время Ы, а отношение Ьис(Ы— среднюю скорость изменения напряжения на нем, Следовательно, ток, проходяший в цепи конденсатора при изменении напряжения на нем, равен произведению емкости конденсатора на скорость изменения напряжения.

Если напряжение изменяется по синусоидальному закону, т. е. ис= =(Г сз!и ы(, то на основании обших свойств вектора скорости синусондально изменяюшийсн величины, рассмотренных выше, ток изменяется также по синусондальному закону и опережает напряжение по фазе на 90'. Ьпп (, =С Ь -вСУ пз(п(ю(+90'). (2.5) Объясним причину появления сдвига фаз между током и напряжением. Если в начальный момент времени напряжение на конденсаторе ис максимально, то, следовательно, он полностью заряжен н зарядный ток ?с равен нулю.

Характеристики

Список файлов книги