U žici teče električna struja, što je to pojava. Kako teče struja
Već znamo da metali imaju slobodne elektrone i da se kreću potpuno nasumično. No, to se kretanje može djelomično urediti: uz pomoć električnog polja mogu se slobodni elektroni natjerati da kroz metal protječu općim strujanjem u željenom smjeru, odnosno može se dobiti električna struja.
Postoji jednostavan eksperiment koji dokazuje da je struja u metalima zapravo tok elektrona, a ne pozitivni naboji. Ovaj eksperiment prvi su proveli sovjetski znanstvenici L. I. Mandelstam i N. D. Papa-lexi.
Da bismo bolje razumjeli ovo zanimljivo iskustvo, prvo razmotrimo ovaj primjer. Uzmimo čašu vode, objesimo je na konac i, uvijajući konac, učinimo da se čaša okreće. Postupno se voda počinje okretati zajedno sa staklom. Ako sada iznenada zaustavite čašu, voda će se još neko vrijeme kretati po inerciji.
Jednostavnu ideju ovog eksperimenta koristili su L. I. Mandelstam i N. D. Papaleksi. Ovo iskustvo opisat ćemo na vrlo pojednostavljen način. Zamislimo metalni prsten, u blizini kojeg je obješena lagana magnetska igla (slika 14). Poznato je da električna struja oko sebe stvara magnetsko polje. Fizičari su dugo proučavali učinak ovog polja na magnetsku iglu. Kad bi negativni naboji tekli duž prstena u smjeru označenom strelicama na slici 14, tada bi se magnetska igla okrenula južno prema prstenu
pol, a ako je pozitivan, onda sjeverni pol. Tako magnetska igla može pokazati koji se naboji iu kojem smjeru kreću po prstenu.
Dovedimo prsten u brzu rotaciju u smjeru označenom strelicama. Zajedno s prstenom rotiraju i pozitivni i negativni naboji sadržani u metalu, odnosno i slobodni elektroni i
“ionski kostur” me - LU /gU/gUM/N(Sh/ talla. U tom slučaju će se djelovanje naboja na strelicu međusobno poništiti. Strijelica će ostati nepomična.
Sada naglo zaustavimo prsten. U tom će se slučaju “ionski kostur” metala zaustaviti, a slobodni elektroni će se gibati neko vrijeme po inerciji u istom smjeru, baš kao voda u pokusu s rotirajućim sl. 14. Shema pokusa L. I. Čovjek – s čašom. To znači delshtama i N.D. Papaleksi. da će se pojaviti električna struja. Strelica bi se trebala okrenuti prema prstenu s južnim polom (slika 14).
Iskustvo Mandeljštama i Papaleksija potvrdilo je tu pretpostavku. Tako je konačno dokazano da negativni naboji i struja u metalu imaju slobodu kretanja u metalu – to je protok elektrona.
Postoje mnoge sličnosti između električne struje u žici i protoka vode u cijevi koje se mogu koristiti za bolje razumijevanje kako struja teče kroz žicu. Zamislimo protok vode ne u praznoj cijevi, već u cijevi gusto ispunjenoj kamenjem. Kamenje je postavljeno tako blizu jedno drugom da se čini kao da čini jednu cjelinu sa stijenkama cijevi, tvoreći pravi "kameni kostur" u cijevi. Prostori između kamenja ispunjeni su vodom (slika 15).
Dok je slavina zatvorena, nema pritiska vode i voda ne teče. Brzim okretanjem slavine stvorit ćemo pritisak. Raširio je...
putuje kroz cijev, naravno, ne trenutno, ali još uvijek velikom brzinom - oko jedan kilometar u sekundi. To znači da ako cijev nije jako duga, tada će voda gotovo odmah teći kroz cijev.
Pojedinačne molekule vode uvijek su u kontinuiranom i nasumičnom kretanju. U toku vode, nasumično kretanje u kojem se svaka molekula kreće sama za sebe neće uopće prestati. Ali to uopće ne sprječava čitavu masu vode, opći protok, da teče kroz cijev. Ovdje je također primjenjiva usporedba molekula s rojem mušica. Ako se roj mušica odnese povučenom
Riža. 15. Protok elektrona u žici sličan je protoku vode u cijevi ispunjenoj kamenjem.
Uz vjetar, nasumično kretanje pojedinačnih mušica ne prestaje, a cijeli roj leti u potpunosti u vjetru.
Voda teče između kamenja, svladavajući trenje. A gdje postoji trenje, stvara se toplina. Zagrijavanje će postati prilično vidljivo ako puno vode prolazi kroz cijev pod visokim pritiskom.
Protok elektrona u vodiču vrlo je sličan protoku vode u cijevi. Zamislimo slobodne elektrone umjesto molekula vode, a umjesto “kamenog kostura” u cijevi je “kostur” metalnih iona. Elektroni, poput molekula vode, teku duž žice u općem toku, bez zaustavljanja svog nasumičnog kretanja.
Kretanje toka elektrona ne prolazi bez ostavljanja traga na žici. Također se stvara neka vrsta "trenja" između iona i elektrona, što se naziva električni otpor. Posljedica
"Trenje" između toka elektrona i iona kontinuirano je stvaranje topline u vodiču. Zagrijavanje vodiča strujom koristi se doslovno na svakom koraku: u najudaljenijim kutovima naše zemlje svijetli "Iljičeva žarulja"; milijuni ljudi koriste električne štednjake, kuhala za vodu i glačala; Ne postoji niti jedna tvornica ili laboratorij koji nema veliki izbor električnih peći.
Voda teče kroz cijev pod pritiskom. To znači da kroz cijeli volumen vode kroz cijev postoji sila koja gura molekule vode. Ali kako stvoriti silu koja pokreće slobodne elektrone duž žice? Kako implementirati “električni pritisak”?
Zamislimo da smo uspjeli stvoriti dva sloja naboja različitih predznaka na krajevima komada žice. Na primjer, "uklonili" su određenu količinu slobodnih elektrona s lijevog kraja žice i "prebacili" ih na desni kraj. Zatim između slojeva naboja različitih znakova unutar žice ispada električno polje isto kao na slici I. Na svaki elektron će djelovati sila koja ga gura prema pozitivnom sloju. Svi elektroni će se kretati s desna na lijevo, odnosno u žici će teći električna struja. Možemo reći da smo primili električni pritisak u žici. Elektrotehničari i fizičari to nazivaju naponom.
Ali što će se sljedeće dogoditi? Elektroni će ući u pozitivni sloj i neutralizirati njegov naboj. Napon će nestati i struja će prestati. Posljedično, da bi se postigla konstantna, neprekinuta struja u žici, potrebno je održavati postojanje električnog polja cijelo vrijeme, da bi se osmislilo nešto poput neprekidnog rada "elektroničke pumpe" koja pumpa elektrone s jednog kraja žice. žicu na drugu.
U stvarnosti, ulogu “elektroničke pumpe” igraju galvanski članci, baterije i dinama.
Posebno veliki značaj U tehnici postoje dinama. Rad svih dinama temelji se na jednom izvanrednom fenomenu: kada metalna žica
Kreće se preko magnetskih linija sile i u njemu nastaje struja. Kako se to događa? Da biste odgovorili na ovo, razmislite pojednostavljeni model dinama.
Na slici 16 komad žice kreće se između polova magneta duž dvije metalne trake (označena je slovima LB). Naravno, neće se pomaknuti sam od sebe, treba ga pomicati rukom; ali armatura, rotirajući dio pravog dinama, ne pokreće se sama - vrti je turbina ili neki drugi motor.
Na trake je pričvršćena žarulja, pa strujni krug zatvoren cijelo vrijeme. U komadu žice, kao i u svakom komadu metala, postoje elektroni koji se kreću zajedno sa žicom pod pravim kutom u odnosu na magnetske silnice (smjer kretanja označen je strelicom).
Kao što već znamo, smjer gibanja elektrona, smjer linija sile i smjer sile koja djeluje na elektrone uvijek su međusobno okomiti. To znači da će na elektrone djelovati sile označene na slici malim strelicama. Oni tjeraju elektrone duž žice od B do A. Elektroni koji se nakupljaju u A imaju otvoren put kroz žarulju. Oni će požuriti ovom stazom. Kad komad žice dođe do ruba magnetsko polje(na slici je ovaj položaj žice označen isprekidanom linijom), struja će prestati. Da se to ne bi dogodilo, morate odmah pomaknuti komad žice natrag. U tom će slučaju struja, naravno, promijeniti smjer, ali žarulja neće prestati gorjeti, jer se u vodiču oslobađa toplina bez obzira na smjer struje. Ako komad AB žice pomičete naprijed-nazad između dva krajnja položaja, tada će struja teći kroz žarulju, mijenjajući svoj smjer. U jeziku elektrotehnike, struja koja mijenja svoj smjer naziva se "izmjenična struja".
U pravim dinamima, žice se okreću u magnetskom polju. Ovo također proizvodi izmjeničnu struju. Ako trebate dobiti struju u izravnom smjeru, izmjenična struja se "ispravlja" pomoću posebnih uređaja.
Dakle, u dinamu, "elektronička pumpa" je magnetsko polje. Neprestano prenosi elektrone od B do A, a na krajevima segmenta, koji se nazivaju polovima, cijelo vrijeme se nakupljaju naboji različitih predznaka. Dakle, u žicama " vanjski krug“Električno polje će djelovati cijelo vrijeme, postojat će “električni pritisak”.
Sada pogledajmo sliku 17. Vrlo je slična slici 16. Jedina razlika je što je umjesto žarulje u strujni krug uključena baterija. On pokreće elektrone duž komada žice koji leži na pločama u smjeru označenom malim strelicama na slici. Ovaj smjer je okomit na magnetski električni vodovi. To znači da će na svaki elektron djelovati sila usmjerena pod pravim kutom i na linije sile i na smjer gibanja elektrona. Ove sile su također prikazane na slici strelicama. Elektroni ne mogu pobjeći iz vodiča. To, kao što znamo, sprječavaju privlačne sile metalnih iona. Ali male sile koje djeluju na svaki elektron će se dodati u prilično primjetnu silu, koja će nositi cijelu žicu sa sobom i pomicati je duž ploča.
Kretanje žice kroz koju teče struja u magnetskom polju koristi se u elektromotorima.
Ostaje još jedno pitanje: koliko će to trajati?
Nakon što se dinamo pusti u pogon (tj. pomakne se AB žica na slici 16), hoće li zasvijetliti lampica u krugu?
Naboji na polovima dinama stvaraju električno polje u vodiču spojenom na njih. Provodnik može biti vrlo dug i razgranat; To je, primjerice, gradska elektromreža.
Ali električno polje se širi ogromnom brzinom. Ova brzina je 300.000 kilometara u sekundi.
Dakle, kroz cijelu mrežu - bilo BAREM STOTINE KI-1
Lometrov - električno polje će se pojaviti trenutno: odmah u svim žicama, u svim žaruljama i motorima, slobodni elektroni će se početi kretati tamo gdje polje pokreće; svjetla će se odmah upaliti, motori će proraditi itd.
Nemojte misliti da tok elektrona u žici teče istom ogromnom brzinom kao što se električno polje širi duž žice. Brzina protoka elektrona (ne treba je brkati s brzinom nasumičnog kretanja pojedinačnih elektrona!), općenito govoreći, ovisi o naponu - "električnom tlaku" (također,
kako brzina vode u cijevi ovisi o pritisku vode). Ova brzina je mala. Na primjer, u svjetlećoj niti električne žarulje put koji prijeđe protok elektrona u jednoj sekundi mjeri se u milimetrima.
Tako, praktičnu upotrebu elektricitet se prvenstveno temelji na činjenici da metali sadrže slobodne elektrone, koje možemo lako kontrolirati pomoću električnog polja.
Tijek elektrona u žici može se na neki način usporediti s vlakom čije je kretanje vođeno tračnicama. Vozaču nije potreban volan; njegova je jedina briga ubrzati ili usporiti vlak. Žica je za protok elektrona ono što je tračnica za vlak. Elektroni u normalnim uvjetima ne mogu pobjeći iz vodiča. Vi samo trebate stvoriti potrebni napon na krajevima, a struja će teći kroz vodič bilo kojeg oblika.
Pitanje što je električna struja zanima čak i malu djecu. Od djetinjstva su se plašili zastrašujućih utičnica koje ih mogu pogoditi. Ali čak ni mnogi odrasli ne razumiju u kojem smjeru teče struja i kako. Pokušajmo to shvatiti u ovom članku.
Struja
Prvo, shvatimo što je to - električna struja. Molekule sadrže elementarne, negativno nabijene čestice. Zovu se elektroni. Njihovo usmjereno kretanje naziva se struja. U određenom materijalu postoje slobodni elektroni. Njihova prisutnost određuje njegovu električnu vodljivost.
Napon je potencijalna razlika. U njegovoj prisutnosti događa se usmjereno kretanje elektrona. U nedostatku potencijalne razlike, slobodni elektroni će mirovati i neće teći električna struja. Ali čim se napon spoji na materijal, oni će se početi kretati. Elektroni će se odbijati od minusa i kretati se prema plusu. Stoga, odgovarajući na pitanje kako struja teče u vodiču, kažemo - od minusa do plusa. Ovo kretanje će se zvati električna struja.
Drugim riječima, bok električni uređaj neće biti uključen u strujni krug, odnosno dok u njemu ne nastane potencijalna razlika, u njemu neće teći struja. Svi vodiči električne energije rade na ovom principu. Ali u materijalima kao što su guma, drvo, staklo i mnogi drugi, nema slobodnih elektrona. Čak i ako je na njih priključen napon, neće provoditi struju.
Sada ćete znati što odgovoriti na pitanja vaše djece o tome kako teče struja. Ne zaboravite ih podsjetiti da budu oprezni s električnim uređajima.
U školi se ne sjećam u kojem su mi razredu objasnili da struja teče od + do -. Oni. ako umetnete žarulju između izvoda baterije (bilo je takvih - KBS), tada će struja proći kroz pozitivni terminal baterije, zatim kroz žarulju, ona će zasvijetliti i kroz negativni terminal će ući u bateriju. Par godina kasnije, profesor fizike je objasnio da je smjer struje od + do - uvjetovan. Zapravo, struja je kretanje električnih naboja, od kojih se samo slobodni elektroni mogu kretati po žici. Oni. struja teče od – do +.
Neophodan uvjet pojava struje je strujni krug zatvoren. U to sam vrijeme već savladao 6P3S, spojen na anodu izlazne cijevi prijemnika za emitiranje, i uopće nisam sumnjao u ovaj postulat. Pogotovo nakon par šokova ovom strujom.
Dani prolaze i pretvaraju se u godine. Počele su prve manifestacije senilnog ludila i očito me to natjeralo da ponešto sumnjam u znanje koje sam stekao u školi.
Ovdje imamo izvor struje i zatvoreni krug s opterećenjem. Istrčala rumena samouvjerena struja, svejedno s koje stezaljke, i pojurila prema teretu. Borio sam se s njom, jer nije htjela tek tako popustiti i opirala se, no struja je učinila svoje, iako je dio energije prepustila teretu i znojna i pomalo blijeda otrčala do drugog terminala izvor.
Čini se da je to prava slika, zakon održanja energije je ispunjen, ali za probu - fantastično! Test je vrlo jednostavan: umetnite ga u krug prije i poslije opterećenja pomoću ampermetra. I što pokazuju? A činjenica je da je veličina struje prije i poslije odnosa s teretom ISTA!
Možda naš trenutni lažljivac nije imao veze s opterećenjem, pa zato ampermetri pokazuju istu struju? Ali ne, ako je teret bio žarulja, onda smo vidjeli svjetlo. To je definitivno bio gubitak energije! Ali što je s činjenicom da je struja koja teče jednaka struji koja teče?
Divna su djela tvoja, Gospodine!
Iskustvo N 2.
Na svaki terminal izvora spojimo žicu i pokušamo odrediti predznak potencijala na njihovim krajevima. Budući da je struja kretanje elektrona, zbog kapacitivnosti žice i razlike potencijala između stezaljke i žice, elektroni će teći u žicu i na njenom kraju, spojenom na negativnu stezaljku, naći ćemo negativne naboje.
Iz iste definicije struje proizlazi da neće biti naboja na kraju vodiča spojenog na pozitivni terminal. Međutim, tamo se nalaze. I to pozitivnih.
Stop! Pozitivne ne trče uz žicu! Odakle su došli?
“Ali oni jednostavno kažu upućeni ljudi- Izvor je dao nešto elektrona žici i nadoknadio manjak uzimajući istu količinu iz druge žice. Budući da je u ovoj žici bio manjak elektrona, ona je postala pozitivno “nabijena”. Izvor struje je pumpa koja pumpa elektrone.”
Čini se kao normalno objašnjenje.
Stop. Prvo, broj slobodnih elektrona nije beskonačan, na primjer, za bakreni vodič, jedan slobodni elektron je otprilike jedan i pol do dva milijuna atoma (1), a veličina struje tijekom kratkog spoja je wow! Drugo, ako je opterećenje spojeno na ožičenje, a izvor struje je zapravo pumpa (zašto se onda zove izvor?), Tada energija odlazne struje mora biti veća od energije ulazne struje , budući da se teretom nešto mora raspršiti. I struje u vodičima su jednake po veličini. (Ne spominjemo Stvoritelja uzalud po drugi put).
Pa kako teče struja???
Iz plusa u minus, iz minusa u plus, isti problem...
Da bismo to nekako razumjeli, logično je početi s definicijama. U općeprihvaćenom shvaćanju struja se smatra pokret električni naboji. Ovo kretanje je uzrokovano elektromotorna sila izvor struje ili razlika potencijala kada se električni naboji kreću duž vodiča od nabijenog objekta do nenabijenog. Ali nas ne zanima kretanje naboja, već kako oni prenose energiju.
Ovdje postoje dva općeprihvaćena modela. U prvom se elektroni (nosači naboja) smatraju "loptama" ubrzanim emf ili razlikom potencijala. Odnosno, što ih više ubrzavamo, dobivaju više energije. Pri susretu s opterećenjem "kuglice" usporavaju, predaju mu dio svoje energije i prirodno se smanjuje broj "kuglica" koje prolaze kroz poprečni presjek vodiča u jedinici vremena. U drugom modelu naboj je tvorba energije. Prolazeći kroz teret, neki od naboja predaju mu energiju i nestaju. Kao rezultat toga, veličina struja u granama kruga nije ista.
Proturječje između iskustva i zakona održanja energije ostaje. Ili nešto u "konzervatoriju" treba ispraviti, ili nešto krivo razumijemo.
One radioamatere koji se bune protiv ovih logičnih argumenata podsjetit ću na barem dvije njima poznate činjenice.
1. SWR vrijednost na početku dodavača manja je nego na ulazu opterećenja koje dovodi.
2. Amplituda valova stojne struje u LW ili u vibratoru napajanom u sredini, dužine nekoliko λ, opada od točke napajanja do kraja žice.
Postoji poznato objašnjenje za ove činjenice: struja gubi svoju energiju kada se naboji kreću kroz vodič.
Skrenimo pozornost na nedosljednosti nekih poznatih odredbi.
1. Brzina slobodnih elektrona duž vodiča ne podudara se s brzinom prostiranja struje u njemu.
2. Školski elektroskop možemo nabiti pozitivnim nabojem. Ako pored njega postavite nenaelektrisani elektroskop i spojite ih vodičem, tada u njemu nastaje kratkotrajna struja naboja drugog elektroskopa. Oni. POZITIVNI naboji tekli su duž vodiča. Koji je njihov nositelj?
3. Ako su dva izvora spojena jedan uz drugog u istosmjerni krug, tada će svaki od njih biti opterećenje za drugoga, a struja u krugu će imati različitu vrijednost. Kod izmjenične struje, ako naiđe na nehomogenost vala u krugu, pojavljuje se val reflektirane struje. Ovaj strujni val kreće se prema glavnom i struje se međusobno ne suprotstavljaju. Kao da se ne primjećuju.
Moramo iskreno priznati da ne znamo što je električna struja!
Općeprihvaćena teorija električne struje kaže da se prije nego struja poteče u žici širi električno polje bez kojeg je kretanje naboja nezamislivo. Oni. u gornjem eksperimentu br. 2, pozitivno potencijalno polje se širi duž jednog od vodiča, a negativni potencijal duž drugog.
Postoji pretpostavka da su sami naboji bez inercije (2). Može se pretpostaviti da su oni energetski “nakupine” uzdužnog električnog polja i stoga se u obliku strujnih valova mogu širiti od terminala izvora struje brzinom polja u određenom mediju. Ako su vodiči kratko spojeni na opterećenje, tada će mu svaki strujni val dati dio svoje energije, a veličina struje u "dolaznim" i "odlaznim" granama kruga bit će jednaka zbroju veličina struje koje teku iz danog terminala i teku iz drugog terminala i prolaze kroz opterećenje. Ampermetri će pokazati istu struju! Dakle, OČUVAN je zakon održanja energije kada su struje u ulaznoj i izlaznoj grani opterećenja jednake! A trenutni izvor opravdava svoje ime: STRUJA IDE S OBA TERMINALA!
Fantastičan? Nikako. Postoje praktični dokazi za ovu pretpostavku, iako su same optužbe hipotetske.
Pogledajmo neke procese u dugim dovodnim vodovima. Kako bi se “pomirila” brzina slobodnih elektrona sa stvarnom brzinom širenja energije u liniji, pretpostavljeno je da se energija prenosi TEM valom. Da bi se takav val formirao, na početku voda potrebno je, prema Poyntingu, da vektor magnetskog polja bude okomit na ravninu koja prolazi kroz dvije žice voda, a vektor električnog polja leži u ovoj ravnina i usmjerena je od jedne žice do druge. Prvi uvjet je zadovoljen kada su smjerovi struja u susjednim žicama različiti. Opcija "elektronička pumpa" uspješno se nosi s tim. Ali drugi uvjet zahtijeva prisutnost RAZLIČITIH NABOJA u susjednim žicama!
“Pumpa” ne može ispuniti ovaj uvjet. Ali neinercijski naboji su u redu. Dovoljno je zapamtiti da je smjer toka struje konvencionalno prihvaćen . Ako se kretanje pozitivnih naboja od terminala izvora do opterećenja uzme kao smjer struje od terminala, tada se kretanje negativnih naboja od terminala do opterećenja uzima kao smjer struje do terminala. Oni. Kada struja teče iz oba terminala, ispunjena su oba uvjeta za nastanak TEM vala. KONVENCIONALNOST SMJERA STRUJE STVARA ILUZIJU OTJECANJA STRUJE IZ JEDNOG PRIKLJUČKA I UTIJEKANJA U DRUGI!
Nemoguće je izbrojati koliko je zabluda izazvala ova iluzija. Ali o tome kasnije.
Još jedan primjer koji potvrđuje pretpostavku da struja teče iz obje stezaljke je linija zatvorena na kraju ili više pravi primjer– petljasta, okvirna antena. Kao što je poznato iz prakse, na kraju linije ili točno u sredini perimetra okvira formira se strujni antinod, čija je veličina, bez uzimanja u obzir gubitaka u liniji ili anteni, jednaka dva puta veličina vala upadne struje. Pokušajte objasniti podrijetlo ovog trenutnog antinoda bez njegovog istjecanja iz oba terminala? Neće raditi!
Sve gore navedeno nije moj izum. Sve se to daje u obliku zasebnih fragmenata u udžbenicima. Na primjer, koncept strujnih valova nalazi se kod B.G. Belotserkovskog. (3) u odjeljku XI. A D. P. Linde (4) na stranici 17 daje crtež koji ilustrira te iste strujne valove s kretanjem pozitivnih i negativnih naboja u njima. Samo se autori udžbenika ne vole usredotočiti na nedosljednosti pojedinih odredbi teorije električne struje i, slikajući ružičastu sliku općeg znanja o svemiru, skrivaju od krhkog uma ideju da znanost zna da još uvijek zna ne znati!
Rezimirati. Najvjerojatnije su prijenosnici energije uz elektrone i ione povezane energetske formacije električno polje. Naizmjenična struja u obliku strujnih valova teče s oba priključka izvora i za razliku od stalnog napona ne zahtijeva galvansko zatvaranje strujnog kruga. Istosmjerna struja može se prikazati kao izmjenična struja s vrlo dugim periodom oscilacije. Značajke struje koje su jedva primjetne kada DC, vrlo su istaknuti na promjenjivim temperaturama. Pogotovo kako se njegova učestalost povećava.
Čim su radioamateri u ruke dobili modelare, odmah su pohrlili uz njihovu pomoć testirati dobro poznate klasične antene i njihove sustave. A neki od rezultata bili su šokantni!
Na primjer, pokazalo se da se reaktivnost pojavljuje u ulaznom otporu poluvalnog vibratora koji se dovodi u otvor u tkanini kada se točka napajanja pomakne iz središta. Gdje? Uostalom, vibrator ima rezonantnu duljinu! A rezonancija je također rezonancija u Africi! Upravo on, kao što su mnogi sigurni, osigurava učinkovit rad antene!
Ova zabluda proizlazi iz obrasca struje koja teče iz jednog terminala izvora i teče u drugi, što pretpostavlja zatvoreni krug. Ako krug nije galvanski zatvoren, tada se uloga "zatvarača" dodjeljuje kondenzatoru, točnije, prednaponskim strujama koje "teku" u njemu. Na toj osnovi rodilo se uvjerenje da nema antena bez protuutega. Tražite i naći ćete! A ako ne vidite "gophera", onda sigurno postoji!
Na primjer, I. V. Goncharenko (5) tvrdi da poluvalni vibrator, napajan s kraja, ne radi bez barem male protuutega. U ekstremnim slučajevima, jedna od žica dalekovoda djeluje kao protuteža. Što ako nema feedera i antena se napaja izravno? Još uvijek mora postojati "gopher"!
Za J-antenu, protuteža se smatra četvrtvalnom petljom. RX3AKT antena ima vanjsku površinu kabela od koje je kabel napravljen. Pa, ono što najviše zbunjuje je Fuchsova antena u kojoj je autor svim poznatim metodama “odvezao” vibrator od izvora struje.
S GP-om se razvila još paradoksalnija situacija. Čini se da je sve jasno, ovdje je vertikalni emiter, a ovdje su protuutezi koji skupljaju struje pristranosti. Ali znatiželjni radio-amateri, igrajući se s modelatorom, otkrili su (iako je to bilo poznato ranije, na primjer, kada se opisivao rad kvadrata u izvorima iz doba prije čovjeka) da koaksijalno smješteni protuutezi praktički ne emitiraju, pa stoga i emitiraju ne primiti!
Pa mi smo lijeni da učimo osnove elektrotehnike! Kondenzator je uređaj za pohranu energije! Da se ne zamaramo time postoji li prednaponska struja ili ne, napominjemo da se u ovom uređaju teoretski niti jedan gram energije ne prenosi s jedne ploče kroz dielektrik na drugu ploču. Kroz kondenzator nema struje, postoje njegove struje punjenja i pražnjenja, koje teku prema ploči i od nje duž ISTE žice. I samo da bi se pojednostavili proračuni električnih krugova, pretpostavlja se da je struja vodljivosti jednaka veličini struji pomaka koja "teče" kroz kondenzator.
U predloženom sadašnjem modelu te se nedosljednosti ne pojavljuju. Na primjer:
Dipol s točkom napajanja pomaknutom od središta
Valovi izravne (upadne) struje teku u kratke i duge dijelove vibratora iz izvora ili dovoda. Došavši do krajeva, reflektiraju se i teku do točke napajanja, tvoreći valove stojne struje u superpoziciji. Ali reverzni (reflektirani) valovi ne dolaze na točku hranjenja istovremeno. Stoga, veličine valova stojne struje na stezaljkama izvora (feedera) općenito nisu jednake i izvan faze. Posljedično, napon i struja na stezaljkama izvora nisu u fazi, što je svojstvo jalova opterećenja. Protumjera je galvansko odvajanje vibratora od izvora, dalekovoda.
G.P.
Ista slika kao u dipolu. Struje teku u vibrator i protuutege. Valovi stojne struje stvaraju izmjenično električno polje između vibratora i protuutega. Ako su njihove duljine nejednake, javlja se reaktivnost u ulaznom otporu.
Poluvalni vibrator napajan s kraja
Pretpostavimo da se vibrator napaja iz dalekovoda. Dolazna struja i reflektirana od nepovezanog kraja vibratora formiraju stojeći poluval struje. Budući da struje gube dio svoje energije zračenjem i svladavanjem aktivnog otpora žice, struja u točki napajanja nije nula. Valovi stajaće struje i napona također se stvaraju u napojnim žicama. Budući da vibrator emitira dio dovedene energije, energija stojnih valova u žicama voda bit će drugačija. U linijskom vodiču spojenom na vibrator amplituda struje stojnog vala bit će manja, a u nespojenom vodniku veća. Za izjednačavanje struja u liniji koriste se dvije metode. Između antene i voda postavlja se međuspremnik energije - rezonator u obliku paralelnog kruga ili četvrtvalne petlje. Druga metoda je galvanska izolacija pomoću transformatora. Fuchsova antena koristi obje metode.
Protok struje s oba priključka izvora omogućuje novi pogled na rad samog izvora. Svaka žica spojena na terminal nosi struju. Ako je, u pravilu, jedna žica spojena na "pozitivni" terminal: antena ili središnja jezgra kabela, tada su kućište radija i žica za uzemljenje spojeni na drugu. Oni. Veličine valova upadne struje u središnjoj jezgri i pletenici kabela načelno nisu jednake i potrebno ih je izjednačiti.
Oscilatorni sustav (OS) radio pojačala snage u pravilu je paralelni spoj induktiviteta i kapacitivnosti čiji su krajevi spojeni na odgovarajuće izlazne stezaljke. Na svakoj od njih dolazi do zbrajanja dviju sila: elektromotorna sila, slanje naboja na teret i sila privlačenja naboja na pločama kondenzatora. Eds je, naravno, jači. Ali ako ne osigurate približnu jednakost veličina izlaznih struja s oba kraja kruga, tada će se broj naboja na jednoj od ploča povećati, a sila njihove privlačnosti neće dopustiti nabojima druge ploče da ostavi to. U tom slučaju, CS će izaći iz rezonancije i, u ekstremnim slučajevima, odbiti će napajati opterećenje. Zanimljivo iskustvo opisao je E. Kuznetsov (RA 1AIT) (6). Radeći s Fuchsovom antenom snage do 5 W, otkrio je da kada je antena spojena na rotorske ploče promjenjivog kondenzatora, prestaje raditi. Kada je spojena na ploče statora, neonska žarulja dovedena do tijela kondenzatora je jako svijetlila. Oni. Kapacitet tijela kondenzatora bio je dovoljan da primi broj naboja jednak broju naboja koji su ušli u vibrator.
Shvaćajući da će ovaj članak izazvati dvojake reakcije, završit ću riječima velikog pjesnika: „Oh, koliko divnih otkrića priprema nam Duh prosvjetljenja. A iskustvo je sin teških pogrešaka. I…"
Sretno svima. 73!
Književnost.
A.A.Grishaev. Metali: nestacionarne kemijske veze i dva mehanizma prijenosa električne energije