Введение в электронику, вводная информация, практика и применение

Действующее значение переменного тока

В практике определять силу переменного тока по его амплитуде оказалось неудобным, и для практических целей была введена другая величина, так называемое действующее или эффективное значение силы переменного тока. Рассмотрим, что представляет собою эта новая величина. Как показывает само название, сила тока в этом случае определяется по его действию. Какой эффект получится если через какое-нибудь сопротивление пропустить переменный ток?

Когда мы имели дело с постоянным током, то мы видели, что при пропускании тока через сопротивление последнее нагревается, при чем количество теплоты пропорционально квадрату силы тока, протекающего через сопротивление. При прохождении переменного тока через сопротивление, последнее, так же как и при постоянном токе, будет нагреваться, так как и в том и другом случае мы имеем дело с одним и тем же явлением с передвижением электронов по проводу.

Очевидно, что закон выделения теплоты остается прежним, и весь вопрос при подсчете количество выделенной теплоты будет заключаться в том с какой силой тока придется считаться. Мы имеем непрерывное изменение силы тока; в каждый данный момент сила тока отличается от силы тока предыдущего момента. Очевидно, что и количество теплоты, выделяемое в проводе в разные моменты, будет разное, т. е. выделение теплоты в проводе будет меняться со временем.

В результате прохождения переменного тока через сопротивление, в последнем за определенный промежуток времени выделится какое-то определенное количество теплоты, которую можно точно измерить. Мы можем пропустить через это же сопротивление постоянный ток и подобрать силу тока такой, чтобы за то же время, что и в предыдущем опыте, в сопротивлении выделилось то же количество теплоты, какое выделилось при переменном токе, этом случае мы можем сказать, что действие переменного и постоянного тока одинаково.

И вот, под действующим значением переменного тока понимают такую величину постоянного тока, который производит то же тепловое действие что и данный переменный ток. Легко понять, что действующее значение переменного тока всегда меньше амплитуды данного тока. Теория показывает, что для правильного синусоидального тока действующее значение в 1,41 раз меньше амплитуды. Точно так же, как мы установили понятие действующей силы тока, легко установить понятие действующего напряжения.

Соотношение между амплитудой напряжения и действующим значением последнего такое же, как и для силы тока. Итак, когда говорят, что «сила переменного тока равна 10 ампер», под этим следует понимать, что мы имеем дело с таким переменным током, амплитуда которого равна 10X1,41 = 14,1 ампера и который по своему тепловому действию равноценен постоянному току силой 10 ампер. Городской переменный ток имеет напряжение, действующее значение которого равно 120 вольт. Чему равна амплитуда .этого напряжения?
Читать статью

Измерение мощности

Измерение мощности является одним из немногих основных измерений, которое может быть произведено в диапазоне сантиметровых волн. На частотах, значительно более низких, например в диапазоне звуковых частот, обычно измеряют напряжение или ток.

В диапазонах средних и высоких радиочастот обычно измеряют и напряжение, и мощность, хотя в радиопромышленности предпочитают измерять мощность, так как эта величина более удобна для измерения и практически более важна, чем напряжение. Удобство измерения мощности обусловлено тем, что ее величина не зависит от волнового сопротивления линии передачи, если только линия оканчивается согласованной нагрузкой.

Определение же напряжения не представляет интереса, если одновременно не задано сопротивление линии. Мощность важнее знать еще и потому, что работа различных элементов линии, например реле, определяется мощностью, а не напряжением. Однако в диапазоне сантиметровых волн мало или совсем нет оснований сравнивать удобства измерений мощности и напряжения.

Измерение мощности на сантиметровых волнах следует предпочесть потому, что длины волн соизмеримы с размерами линии и с размерами детектора, используемого для измерения напряжения или мощности. Так, любая петля, которая используется как элемент связи, должна для получения соответствующей чувствительности иметь физические размеры, соизмеримые с длиной волны, и поэтому градиент наведенного в ней напряжения будет изменяться вдоль петли.

При таких обстоятельствах невозможно произвести точное определение напряжения, точное же измерение мощности-возможно. При любой попытке измерить напряжение должно быть учтено дополнительное затруднение-трудность определения «напряжения для Е-волн в прямоугольных волноводах, где компоненты ротора электромагнитного поля не обращаются в нуль ни в одной точке плоскости сечения волновода, вследствие пего напряжение не равно простому линейному интегралу.

Техника и оборудование, применяемые при измерении мощности, значительно различаются в зависимости от величины измеряемой мощности. По этой причине шкалу средней мощности удобно разделить на три произвольно определенных области: большая, средняя и малая мощность.

Мощность более одного ватта можно считать большой мощностью (или мощностью высокою уровня); область от 10 мет до 1 вт можно отнести к среднему уровню мощности; 10 мет и менее составляют область малою уровня мощности. Поскольку на сантиметровых волнах часто приходится .иметь дело с импульсными колебаниями, необходимо различать среднюю и импульсную мощность. Обе величины получаются усреднением во времени, но отличаются интервалом времени, по отношению к которому берется усреднение. Если берут среднее значение мощности за время одного импульса, то эту величину называют импульсной мощностью.
Читать далее

Сигнал генератор незатухающих колебаний

Сигнал-генератор незатухающих и частотно-модулированных колебаний, работающий в диапазоне 24 000 мггц. Этот сигнал-генератор предназначен для измерения выходной мощности » частоты передатчиков, работающих в диапазоне 23 500 24 500 мггц. Напряжения, подаваемые к электродам генераторной лампы, стабилизируются методами электронной стабилизации, ток же подогрева для катодов настроечного триода и электронной пушки стабилизируется с помощью барретора. Это в значительной степени улучшает стабильность частоты высокочастотного генератора.

Пилообразное напряжение высокочастотного генератора, используемого для осуществления частотной модуляции, создается блокинг-генератором, запуск которого производится с помощью импульсов. Пусковые импульсы могут быть получены от внешнего источника; -если же установка присоединена к передатчику, генерирующему короткие импульсы высокой частоты, то блокинг-генератор может запускаться автоматически.

Этот автоматический запуск осуществляется путем подачи к кристаллическому детектору незначительной части мощности из главной линии передачи; эта подача мощности производится при помощи диафрагмы, обеспечивающей ослабление в 43 дб. Выходное напряжение этого кристаллического детектора усиливается трехкаскадным видеоусилителем и используется в качестве пускового импульса. Автоматический запуск осуществляется при входной мощности, находящейся в пределах от 150 до 1 000 вт. Генератор работает на отражательном клистроне 2К50 с внутренним объемным резонатором и термической настройкой.

Ток термической настройки, который деформирует объемный резонатор генератора, регулируется сеточным напряжением триода, помещенного в металлической оболочке генераторной лампы. Частота определяется с помощью объемного волномера типа. Прибор отградуирован в мегагерцах, и соответствующие числовые величины нанесены на счетчике, связанном зубчатой передачей с настроечным стержнем; точность измерений во всех частях диапазона не превышает 0,1%.

Из соображений обеспечения большей простоты механической конструкции устройства эти усовершенствования не введены в настоящий прибор. Однако при постоянном положении заднего поршня можно отградуировать микрометрическую подачу переднего поршня так, чтобы иметь возможность приближенно определять значение частоты.

Устройство для контроля мощности состоит из термистора в виде бусинки, расположенного настолько близко к витку связи, насколько это возможно. Этот терми-стор является одним из плеч мостовой схемы. К мостовой схеме подается постоянный ток такой величины,, что чувствительность почти не зависит от температуры, воздействие же температуры ОКружающего пространства компенсируется с помощью тока, подаваемого от источника с частотой 2 000 гц, регулируемого дисковым термистором.
Источник: uniy-elektronik.ru

Comments are closed.

Рубрики