Продолжение

Внешний внд

aiifitifii

Виды Лреобразо-ваиня энергии

Тепловая в электрическую

Элементы аппаратуры

Термоэлемент, катод (разгон электронов до скорости, нужной для вылета)

Электрическая в тепловую

Нити пакала радиоламп

Электрическая в магнитную

Записывающая головка магнитофона

Магнитная в электрическую

Головка воспроизведения записи магнитофона

Световая в электрическую

Солнечные батареи, фотоэлементы

слабее предыдущего. Движущееся магнитное поле ленты за счет энергии мотора наводит в головке воспроизведения переменное магнитное поле, энергия которого и расходуется на создание в витках обмотки электрического тока. Преобразование магнитной энергии в электрическую происходит именно в последнем звене: магнитное поле головки - обмотка катушки, а не в звене магнитное поле ленты - обмотка головки, так как магнитное поле ленты не становится слабее.

НИТЬ НАКАЛА

Почему у ламп перегорают нити накала или, выражаясь менее точно, но зато более кратко, почему перегорают лампы? Вы купили лампу, электронную или осветительную; она исправно работает некоторое время, но в конце концов перегорает, хотя условия ее работы не изменились - к ней всегда подводится одно и то же, нормальное для нее напряжение накала. В чем заключается физика этого перегорания, почему один и тот же ток, нормальный вначале, впоследствии оказывается для нити губительным?

Рассматривая перегоревшую осветительную лампу, мы замечаем, что баллон ее изнутри потемнел. Появление темного налета объясняется оседанием на стенках баллона паров вольфрама, из которого сделана нить. Нити накала осветительных ламп работают при температуре порядка 2 500° С. При такой температуре начинается заметное испарение вольфрама. Процесс перегорания нити обычно таков: толщина нити по всей ее длине не абсолютно одинакова: местами нить несколько толще, местами - тоньше. Там, где нить тоньше, ее сопротивление, естественно,

больше, вследствие чего это место нагревается сильнее (нагрев пропорционален величине сопротивления). Следовательно, и испарение ее в этом месте происходит интенсивнее, отчего нить еще больше утончается.

В итоге получается, что увеличение испарения влечет за собой ускоренное утончение нити, а это в свою очередь приводит к возрастанию испарения.

Процесс этот завершается перегоранием - расплавлением - нити в том месте, которое было наиболее тонким. Получается точно по пословице: где тонко, там и рвется. Естественно, что, кроме толщины нити, играют роль и условия ее охлаждения. Например, нити реже перегорают около держателей, способствующих отводу тепла. Если

нить перегорит около держателя, то это означает, что толщина ее в этом месте была много меньше, чем на других участках.

Процесс испарения материала нити у электронных ламп менее заметен, чем у осветительных, потому что нити накала электронных ламп работают при меньших температурах. Но сам механизм перегорания у них такой же: наиболее интенсивное испарение металла нити происходит там, где она особенно тонка. Лампы прямого накала чаще перегорают, чем подогревные, потому что в лампах прямого накала нити обычно тоньше.

Совершенно очевидно, что даже небольшой перекал весьма укорачивает продолжительность жизни нити накала: процесс утончения тонких мест при перекале происходит с увеличенной интенсивностью. Для иллкзстрации стоит привести одну цифру: увеличение испарения вольфрама при повышении его температуры пропорционально 38-й степени температуры, т. е. пропорционально Т^*.

. ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

тгрегоракт при бкикшшш

Очень редко случается, что предохранитель в радиоприемнике или телевизоре перегорает во время работы. Обыкновенно предохранитель перегорает в момент включения. Вчера Вы сами выключили свой приемник по окончании приема. Сегодня включаете его - не работает. Осмотр показывает, что перегорел предохранитель, следовательно это могло произойти только в момент включения.

Чем же это объясняется?

Нити накала ламп делаются из металла. Сопротивление металлов электрическому току при нагревании увеличивается. В этом легко убедиться. Чему, например, равно сопротивление нити накала лампы 6К4П. Мы знаем, что напряжение накала ее равно 6,3 в, а ток 0,3 а. Отсюда по закону Ома определяем сопротивление:

Д = 6,3 : 0,3 = 21 ом.

Вооружимся омметром и измерим сопротивление нити накала этой лампы, приложив его щупы к штырькам 3 и 4. Омметр покажет всего 4 ом.

Чему же верить - вычислению или измерению?

И тому, и другому. Обе величины правильны.

Омметр показал нам сопротивление холодной нити, а расчет мы производили применительно к нормальному режиму работы лампы, так как именно в этих условиях ток накала ее равен 0,3 а. Сопротивление холодной нити накала равно 4 ом, горячей - 21 ом.

Мы можем проделать такой же опыт и с осветительной лампой. Стоваттная 127-вольтовая лампа имеет расчетное сопротивление 160 ом, а омметр при измерении сопротивления холодной нити покажет всего \Ъом - ъ 12 с лишним раз меньше расчетной величины.

Если бы сопротивление нити накала лампы 6К4П при нагревании не увеличивалось, то ток накала ее был бы равен не 0,3, а 1,5 а.

В момент включения нити ламп не нагреты, поэтому через них течет очень сильный ток, в несколько раз превышающий нормальный ток накала. По мере разогрева

нитей сопротивление их увеличивается и ток уменьшается. Ток будет наибольшим в момент включения, когда нити накала еще совсем не нагреты и сопротивление их минимально. Поэтому в момент включения приемника, телевизора или усилителя наблюдается бросок тока, по величине в несколько раз превышающий ток, потребляемый в нормальном установившемся режиме.

Этот бросок тока может пережечь предохранитель, если он взят без должного запаса или если имевшийся запас оказался утраченным.

Может случиться, что запас прочности предохранителя невелик, т. е. ток, пережигающий предохранитель (ток плавления его провмочки), лишь немногим превышает нормальный бросок тока, получающийся при включении аппарата. В таком случае достаточно некоторого увеличения напряжения сети относительно его номинальной величины, чтобы предохранитель в момент включения перегорел.

Бывает и так, что вначале предохранитель имел нужный запас прочности, но с течением времени те же причины, которые приводят к перегоранию нитей накала (см. стр. 49), способствовали образованию у проволочки предохранителя участков с меньшим диаметром. Эта проволочка не находится в вакууме; при нагревании она окисляется и диаметр 52

ее уменьшается. В конце концов на каком-нибудь из у частиков проволочки диаметр настолько уменьшается, что она [не выдерживает тока включения приемника и перегорает, [поэтому предохранители обычно перегорают не сразу после [установки, а спустя некоторое время с начала их эксплуатации.

Таким образом, предохранители чаще всего перегорают [при включении аппарата. Но в некоторых случаях они могут перегорать и при его выключении.

В момент выключения развиваются экстратоки, которые [и пережигают предохранитель. В приемниках с полупро-одниковыми триодами экстратоки часто выводят из строя эти триоды, если не приняты специальные меры.

скр€иш(троши£мнт

Электронная лампа известна всем. Это необходимая [деталь каждого радиоприемника, телевизора, магнитофона, {если не считать, конечно, тех, где она заменена транзисто-рами. Каждая лампа нуждается в электропитании и по-(требляет от источников питания ток.

Величина тока накала зависит от данных нити накала [лампы - ее сопротивления в рабочем (нагретом) состоянии [И напряжения источника питания. А от чего зависит вели-[чина анодного тока, текущего через лампу?

Вопрос, как будто, нетрудный. Величина тока в цепи [равна величине подведенного к ней напряжения, деленной на величину сопротивления цепи. Если к электронной лампе [подвести, допустим, 100 в, приложив плюс к аноду, а [минус к катоду, то через лампу потечет ток, величина [которого определится сопротивлением лампы.

Но тут человека, знающего электротехнику и начинаю-щего знакомиться с радиотехникой, подстерегают неожи-цанные трудности. В самом деле, что является сопротивле-[нием в электронной лампе? Пространство между анодом и