Евгений Айсберг - Радио и телевидение?.. Это очень просто!
Ты, конечно, не забыл, что емкость конденсатора обратно пропорциональна толщине диэлектрика, разделяющего обкладки. И ты, несомненно, понимаешь, почему электролитические конденсаторы обладают такой большой емкостью.
Но увы, ничто не свободно от недостатков. Чрезвычайно малая толщина диэлектрического слоя увеличивает вероятность пробоя, если разность потенциалов между обкладками превысит некоторую величину. Величина рабочего напряжения указывается для каждого электролитического конденсатора. Если в цепи конденсатора напряжение превысит допустимый предел, то через слой окиси алюминия проскочит искра. Но не беспокойся, это не испортит конденсатора. Как только напряжение снизится, слой диэлектрика восстановится.
Обычные конденсаторы не обладают такой способностью к восстановлению. Вследствие чрезмерного напряжения искры пробивают твердый диэлектрик. Он обугливается и становится проводником; конденсатор выходит из строя.
Не забывай, Незнайкин, что в отличие от обычных конденсаторов электролитический обладает емкостью только при определенной полярности. Поэтому следует внимательно включать его в цепь в соответствии с указанной на нем полярностью.
Полупроводниковые выпрямители
Теперь, когда мы рассмотрели устройство звеньев фильтра, вернемся к проблеме выпрямления тока.
Я объяснил тебе способ выпрямления тока с помощью вакуумного диода. Однако уже давно для этой цели используют полупроводниковые выпрямители. Создавая контакт между чистой медью и окисью меди, носящей название купрокса, получают превосходный выпрямитель. В самом деле, при приложении к этим двум элементам переменного напряжения электроны свободно переходят только в направлении из меди в купрокс. Накладывая одну на другую пластины, состоящие из этих веществ, можно сделать выпрямители, которые будут пропускать ток тем больший, чем больше площадь этих пластин.
Весьма часто такие выпрямители монтируют по так называемой мостовой схеме (рис. 110).
Рис. 110. Мостовая схема выпрямителя с четырьмя полупроводниковыми диодами. На среднем рисунке показано прохождение одного, а на правом — другого полупериода напряжения.
Как ты видишь, содержащая четыре выпрямителя схема имеет форму квадрата. К одной из диагоналей моста подводится переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора, а на концах другой диагонали получается выпрямленное высокое напряжение, которое подается на приемник.
На отдельных схемах я нарисовал для тебя путь тока при одном и при другом полупериодах. Обрати внимание на то, что, рисуя условное изображение выпрямителя, я сориентировал стрелки в направлении движения электрического тока.
В заключение скажу, что питание приемника от электрической сети не вызывает серьезных проблем. Трансформатор выдает ток накала для ламп; он же выдает высокое напряжение, которое выпрямляется, сглаживается и затем подается в анодные цепи приемника.
Надеюсь, что теперь я насытил твой голод знаний по вопросам питания.
Беседа девятая
ЗАМИРАНИЕ И АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ
Как распространяются длинные, средние и короткие электромагнитные волны? Что вызывает изменение их мощности, которое сказывается на приеме и называется замиранием или федингом? Как преодолеть его влияние, чтобы получить постоянную громкость звучания приемника? Все эти вопросы рассматриваются в приведенной здесь беседе.
Распространение радиоволн
Незнайкин. — Твой дядюшка и ты, мой дорогой друг, объяснили мне, как устроены и как работают радиопередатчики и ламповые радиоприемники. А из того, что происходит в пространстве между ними, я знаю лишь, что радиоволны распространяются со скоростью света, т. е. 300000 км/с. Ты не сказал мне, по какому пути они идут. Не проходят ли они через земной шар, что позволяет нам принимать коротковолновые передатчики, расположенные по ту сторону Земли?
Любознайкин. — Нет, Незнайкин. Волны не проходят сквозь землю. Все то, что хотя бы в небольшой степени является проводником электричества — земная кора как раз относится к этому случаю — поглощает волны или в лучшем случае отражает их. Отражение происходит, если волны падают на проводящий слой под относительно небольшим углом.
Характер распространения зависит в основном от частоты передаваемых сигналов. Длинные волны (ДВ) распространяются вдоль поверхности земного шара. Встречая на своем пути проводники, они теряют энергию. Это означает, что дальность действия ДВ передатчиков ограничена.
Н. — В самом деле, я хорошо принимаю ДВ передатчики из соседних стран, например из Люксембурга или Лондона, но мне никогда не удавалось принять станции из более удаленных городов. Вместе с тем я принимаю средние волны (СВ) на значительно больших расстояниях, особенно с наступлением ночи. Что же касается коротких волн (КВ), то они приходят ко мне со всего света. Я предполагаю, что у них траектория более гибкая, чем у ДВ, что легко позволяет нм обогнуть, половину земного шара.
Л. — Твое предположение неправильное. Чем короче волны, тем более прямолинейно они распространяются. Вспомни, Незнайкин, о распространении таких сверхультракоротких волн, как световые. Можно ли себе представить что-нибудь более прямое, чем луч света?
Н. — Тогда я совершенно не понимаю, как, несмотря на кривизну земной поверхности, нам удастся принимать КВ, приходящие даже с другой стороны Земли. Если эти волны действительно распространяются по прямой линии, они должны затеряться во внеземном пространстве.
Вокруг Земли и в космосе
Л. — Действительно, имеются волны, проникающие в космическое пространство. Именно с их помощью устанавливают связь с космонавтами, которые летят в своих кораблях, прогуливаются по Луне или по более далекой планете.
Вернемся, однако, на Землю, как это делают и радиоволны. А они это делают, потому что на высотах от 100 до 125 км они отражаются проводящим электричество слоем атмосферы. Это слой ионосферы, состоящей из воздуха, ионизированного воздействием ультрафиолетовых лучей солнца. А ты знаешь, что ионизация делает вещество проводником.
Н. — Следовательно, после отражения в ионосфере средние и короткие волны вновь падают на Землю. Однако теперь я не понимаю, как можно установить космическую связь, о которой ты только что упомянул.
Л. — Все зависит от угла, под которым волны входят в ионосферу. Если он превышает некоторую величину, волны проникают в ионосферу, проходят сквозь нее и затем свободно распространяются в космическом пространстве. И наоборот) если угол меньше некоторой предельной величины, волна под этим же углом отражается к Земле.
Н. — И она поглощается поверхностью земного шара?
Л. — Не обязательно. В зависимости от угла между волнами и земной поверхностью последняя также способна отражать волны. Таким образом, волны могут совершать несколько путешествий туда и обратно между ионосферой и Землей, что позволяет им пройти очень далеко и даже обогнуть весь наш земной шар.
Н. — Теперь я понимаю, как принимают передачи очень далеких станций. Однако громкость звучания таких передач временами изменяется. Не является ли это результатом того, что волны не всегда хорошо отражаются ионосферой?
Л. — Эти изменения громкости называются «фединг», что означает замирание. А вызывается это явление тем, что одновременно принимаются волны, излучаемые одним и тем же передатчиком, но доходящие до приемника по различным путям.
Примером может служить случай приема прямой и отраженной волн, что часто случается при приеме СВ. Эти волны способны огибать часть поверхности земного шара, если передатчик имеет достаточно большую мощность. На некотором расстоянии принимают одновременно прямую волну и волну, отраженную ионосферой. Пройденное ими расстояние неодинаково; отраженная волна проделала путь значительно больший, чем прямая (рис. 111).
Рис. 111. Волна передатчика А доходит до приемника Б двумя разными путями: прямо и после отражения в верхних слоях атмосферы от ионизированного слоя воздуха.
Н. — Прости, что перебиваю тебя, но мне кажется, что теперь я понимаю причины замирания. Когда волны приходят на приемную антенну в фазе, все идет хорошо. Наводимые ими токи складываются, и прием происходит хорошо. Однако, если отраженная и прямая волны оказываются не в фазе, наводимые в антенне токи мешают друг другу. А если волны находятся явно в противофазе, токи взаимно уничтожаются. Не в этом ли кроется причина замирания?
