книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил буквопечатающие телеграфные аппараты

Омметр (рис. 34) представляет собой чувствитель­ ный прибор магнитоэлектрической системы со шкалой, градуированной в омах (мегомах), последовательно с которым включена батарея 1,5— 8 в. Для защиты при­ бора от перегрузок включено добавочное сопротивление.

Рис. 34. Схема включения омметра:

Действие прибора основано на том, что величина то­ ка в цепи с постоянным источником тока зависит от величины сопротивления. Следовательно, величину со­ противления можно измерить, если определить, на­ сколько изменится ток при пропускании его через это сопротивление.

Сопротивление будет обратно пропорционально току при постоянной величине ЭДС батареи. Но ЭДС бата­ реи практически не остается постоянной, поэтому стрел­ ку прибора перед измерениями .необходимо с помощью регулировочного винта устанавливать на нуль шкалы.

Комбинированные электроизмерительные приборы

Поскольку основой многих . электроизмерительных приборов служит измерительный механизм магнито­ электрической системы, возможно изготовить универ­ сальные приборы— ампервольтомметры (авометры).

6 0

Авометры (ампер'вольтомметры) представляют собой комбинированные приборы, предназначенные для изме­ рения:

—величины постоянного и переменного токов;

—напряжения постоянного тока;

—напряжения переменного тока;

—электрического сопротивления.

Наиболее распространенными комбинированными приборами в настоящее время являются тестер (авто­ метр) Тт-1 и авометр АВО-5.

§ 13. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Для и з м е р е н и я в е л и ч и н ы т о к а применя­ ются амперметры, миллиамперметры или микроампер­ метры. Тип прибора выбирается в зависимости от вели­ чины измеряемого тока.

Для того чтобы измерить ток в цепи, его нужно про­ пустить через измерительный прибор. Поэтому ампер­

тока.

Непосредственно при помощи амперметра можно из­

р у ю щ и е с о п р о т и в л е н и я (шунты). Сопротивление шунта определяется по формуле

/?а.

п — 1

где Rm— сопротивление шунта;

R a — сопротивление амперметра;

п— коэффициент шунтирования, то есть отноше­ ние тока, который нужно измерить, к току, на который рассчитан прибор.

61

Измерять амперметром ток можно только той вели­ чины, на которую рассчитан прибор. Подключать ампер­ метр непосредственно к источнику тока нельзя, катушка прибора сгорит.

И з м е р е н и е н а п р я ж е н и я в электрической це­ пи производится киловольтметром, вольтметром или милливольтметром.

вольтметр подключается к его зажимам.

Если необходимо расширить предел измерения вольт­ метра, к нему последовательно подключается добавоч­ ное сопротивление.

Добавочное сопротивление рассчитывается по фор­ муле

где Яд— величина добавочного сопротивления; Яв — сопротивление вольтметра;

U •—предельное напряжение, которое нужно изме­ рить;

UB— предельное напряжение, на которое рассчитан вольтметр.

И з м е р е н и е с о п р о т и в л е н и й . Непосредствен­ ное измерение электрических сопротивлений производит­ ся омметрами постоянного тока.

Сопротивление, величину которого необходимо изме­ рить, подключается к штекерным наконечникам гибких

6 2

Г Л А В А В Т О Р А Я

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ РАДИОТЕХНИКИ

Как уже говорилось выше, телеграфные аппараты в метеослужбе чаще всего используются для записи ме­ теосводок, передаваемых по радио. Радиосигналы, пере­ данные Радиометеорологическим центром, принимаются на радиоприемнике, затем они преобразуются в теле­ графные сигналы, которые, собственно, и управляют ра­ ботой телеграфного аппарата.

Современные радиоприемники являются весьма слож­ ными аппаратами. Для того чтобы изучить их и гра­ мотно эксплуатировать, нужно иметь специальную под­ готовку по радиотехнике. В данном учебнике даны лишь краткие сведения из радиотехники, необходимые для понимания общих принципов действия радиоаппаратуры.

§ 14. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Радиоволны, то есть электромагнитные колебания, представляют собой переменные электрическое и маг­ нитное поля, распространяющиеся со скоростью света, то есть со скоростью 300 000 км/сек.

Переменные поля создаются источником перемен­ ного тока высокой частоты.

Источником такого тока является колебательный

64

конденсатора, — это так называемый з а м к н у т ы й ко­ л е б а т е л ь н ы й к о н т у р (рис. 38).

При подключении конденсатора к батарее на его об­ кладках под действием ЭДС появятся заряды. Так как между пластинами конденсатора находится диэлектрик и пластины между собой не соединены проводником, заряды остаются неподвижными. Между пластинами

то есть напряжение на нем станет равным нулю, элект­ рический ток достигнет наибольшей величины (рис. 39).

Энергия магнитного поля, образованного током, в это время станет наибольшей. Напряжение на конденсаторе станет равным нулю, но ток в контуре не прекратится. ЭДС самоиндукции будет препятствовать уменьшению тока и поддерживать его в прежнем направлении.

Таким образом, после разряда конденсатора ток в контуре не исчезает мгновенно, а уменьшаясь посте­ пенно, протекает в прежнем направлении. Поэтому за­ ряды продолжают переходить с одной пластины на дру­ гую, перезаряжая конденсатор. Конденсатор будет заря­ жаться до тех пор, пока не исчезнет ток в катушке контура.

На зажимах конденсатора вновь появится напряже­ ние, но уже противоположное по знаку напряжению, су­ ществовавшему в начале процесса.

Образовавшееся на конденсаторе напряжение снова создает ток разряда, который еще раз перезарядит кон­

денсатор до напряжения того же знака, что и в начале процесса.

Этим завершается полный цикл изменений тока и напряжения в контуре. Далее процесс колебаний тока и напряжения будет повторяться. В контуре получится переменный ток. Энергия электрического поля конденса­ тора переходит в энергию магнитного поля катушки, и наоборот.

Пе р и о д , ч а с т о т а и а м п л и т у д а к о л е б а ­ ний. Электрические колебания в замкнутом колебатель­ ном контуре характеризуются, как и обычный перемен­ ный ток, периодом, частотой и амплитудой.

Периодом переменного тока называется отрезок вре­ мени, в течение которого ток или напряжение совершает свое полное изменение по величине и напряжению. Пери­ од исчисляется долями секунды и обозначается буквой Т.

Частотой переменного тока называется число перио­ дов (колебаний), совершенных в 1 секунду. Частота

66

Частота колебаний в контуре зависит от того, на­ сколько быстро конденсатор и катушка могут накапли­ вать и отдавать энергию, то есть определяется величи­ нами емкости конденсатора и индуктивности катушки. Чем больше емкость конденсатора, тем больше времени нужно для его заряда и разряда. Чем больше индук­ тивность катушки, тем длительнее будет создаваться ее магнитное поле и тем дольше это магнитное поле будет поддерживать ток в цепи. Следовательно, при увеличе­ нии емкости конденсатора и индуктивности катушки пе­ риод колебаний будет увеличиваться, а частота колеба­ ний — уменьшаться.

С в о б о д н ы е к о л е б а н и я в к о н т у р е . Сво­ бодными, или собственными (затухающими), колеба­ ниями в контуре называются такие колебания, которые совершаются в контуре без воздействия внешней элект­ рической причины, а период и частота их зависят лишь от величины емкости и индуктивности.

Свободные электрические колебания, так же как,на­ пример, свободные колебания маятника, являются зату­ хающими. Затухание электрических колебаний объяс­ няется тем, что протекающий в контуре ток нагревает провода катушки, расходуя на это часть энергии дви­ жущихся зарядов. Поэтому количество энергии в кон­ туре с каждым колебанием становится все меньше и меньше. Амплитуда тока в контуре с течением времени

восполнять потери энергии в контуре. Для этой цели колебательный контур подключается к источнику ЭДС последовательно или параллельно. При условии воздей­ ствия внешнего источника переменной ЭДС на колеба­ тельный контур в нем будут происходить не собственные затухающие колебания, а вынужденные — незатухающие.

Если частота колебаний ЭДС источника совпадает с собственной частотой колебаний контура, то в нем на­ блюдается усиление колебаний. Это явление называется э л е кт р и ч е с к и м р е з о н а н с о м .

Характерным свойством резонанса является получе­ ние мощных колебаний с большой энергией при очень небольшой затрате энергии со стороны внешней ЭДС.

Если контур подсоединен последовательно к источ­

ности или емкости контура может быть в несколько раз больше напряжения источника тока. Контур будет иг­ рать роль усилителя напряжения.

Р е з о н а н с т о к о в наблюдается в том случае, когда контур подсоединен параллельно к источнику пе­ ременной ЭДС, частота колебаний которой совпадает с собственной частотой колебаний контура. При резо­ нансе тока в контуре может быть ток, в несколько раз превышающий ток в цепи; в данном случае контур бу­ дет работать как усилитель тока.

Явление резонанса используется в радиотехнике для получения максимальных напряжения и тока, напри­ мер, при настройке антенного контура радиопередат­ чика.

Резонанс используется также в радиоприемниках, ко­ гда слабый ток, возникающий в антенне, значительно

настроен на определенную частоту f0, то явление резо­ нанса будет наблюдаться только для ЭДС, частота кото­ рой также равна /0. Поэтому ЭДС, имеющие частоты, отличные от f0, будут контуром ослабляться. Чем боль­ ше эта разность частот, тем больше будет ослабление; ЭДС, частоты которых близки к резонансной частоте контура, ослабляются контуром сравнительно мало.

турах, применяемых в радиотехнических устройствах, обычно возбуждаются колебания нескольких различных частот, поскольку частота подведенного к контуру тока всегда будет несколько отличаться от собственной ча­ стоты контура.

Поэтому каждый контур может пропускать колеба­ ния в пределах некоторой полосы частот, располагаю­

68

создаются напряжения, не меньшие чем 0,7 уровня на­ пряжений, наблюдающихся при резонансе.

Желательно, чтобы контур имел полосу пропускания, соответствующую той полосе частот, которая характерна для данного вида передачи. Если полоса пропускания приемника значительно меньше, то получается искаже­ ние вследствие плохого пропускания некоторых колеба­ ний. Более широкая полоса также нежелательна; в этом случае могут быть по­ мехи от сигналов радио­ станций, работающих на со­ седних частотах.

С в я з а н н ы е к о л е б а ­ т е л ь н ы е к о н т у р ы . Вы­ ше мы рассматривали оди­ ночные контуры. В радио­

технических схемах применяются также системы из не­ скольких колебательных контуров, связанных между собой.

Контуры называются связанными в том случае, если колебания, происходящие в одном контуре, воздействуют на другой контур и вызывают колебания в нем.

Если имеется система из двух контуров, то контур, который отдает свою энергию, называется первичным, а контур, получающий энергию от первичного, назы­ вается вторичным. В зависимости от способа взаимодей­ ствия контуров различают несколько видов связи; наи­ более часто используют индуктивную, емкостную и ав­ тотрансформаторную связь.

И н д у к т и в н а я ( т р а н с ф о р м а т о р н а я ) с в я з ь

контуре, наводит ЭДС в катушке вторичного контура.

помощи конденсаторов связи. Конденсатор связи Ссв может быть включен по системе внутренней или внеш­ ней связи. В обоих случаях энергия из первичного кон­ тура переходит во вторичный через электрическое поле связного конденсатора Ссв, когда ток первичного кош

69