Евгений Айсберг - Радио?.. Это очень просто!

Л. — Ну, Незнайкин, я тебя поздравляю, ты ответил прямо как урок по физике и все меньше заслуживаешь свое имя. Таким образом, мы установили, что, применяя трансформатор, можно повысить напряжение перед тем, как его выпрямить (рис. 81). В зависимости от требуемого напряжения мы выбираем необходимое соотношение числа витков первичной и вторичной обмоток, или коэффициент трансформации .

Рис. 81. Схема выпрямителя с повышающим трансформатором.

Н. — Но во всем этом есть одно обстоятельство, которое меня смущает. Каждый период переменного тока имеет два полупериода различной полярности, а для работы мы используем только один из них (рис. 82). Нет ли какого-либо устройства, которое позволило бы использовать для питания приемника также и второй полупериод переменного тока, придав ему необходимое напряжение?

Рис. 82. Сплошной линией показаны положительные полупериоды тока, выпрямленного по схемам на рис. 80 и 81; пунктиром изображены отрицательные полупериоды, не пропущенные кенотроном.

Л. — Да, есть, это осуществляется в так называемом двухполупериодном выпрямителе переменного тока. Для этого мы используем два одинаковых устройства питания по схеме на рис. 81. Расположив их рядом (рис. 83), мы видим, что в нагрузках (т.е. в приемниках) обоих выпрямителей ток имеет одно и то же направление. Следовательно, оба выпрямителя можно использовать для питания одного приемника (рис. 84). При этом каждый из кенотронов будет выпрямлять один из двух полупериодов переменного тока. Ты легко сможешь проследить теперь сам путь тока для каждого полупериода.

Рис. 83. Две схемы выпрямителей, аналогичные схеме, изображенной на рис. 81, причем каждая выпрямляет один из полупериодов переменного тока.

Рис. 84. Два выпрямителя по схемам на рис. 83 питают один и тот же приемник, выпрямляя оба полупериода переменного тока.

Н. — Пусть во время первого полупериода переменного тока электроны пройдут через витки вторичной обмотки w 1, слева направо. Пройдя через приемник и лампу Л 1они возвратятся к обмотке w 1. Пройти через обмотку w 2электроны не смогут, так как при этом они должны пройти через лампу Л 2от анода к катоду, а это им запрещено.

В следующий полупериод электроны через обмотку w 1не пройдут, так как они не смогут пройти через кенотрон Л 1от анода к катоду. Но они свободно пройдут через обмотку w 2(справа налево), приемник и кенотрон Л 2, причем направление их через приемник оказывается таким же, как и в течение первого полупериода.

Л. — Вот видишь, таким образом нам удается использовать оба полупериода переменного тока (рис. 85). Заметь теперь, что обе вторичные обмотки имеют одну общую точку. Это дает возможность заменить два трансформатора одним, во вторичной обмотке которого делается отвод от средней точки.

Рис. 85. Сплошной линией показана форма тока при двухполупериодном выпрямлении; пунктиром изображены полупериоды, задержанные одним выпрямителем, но выпрямленные другим.

Кроме того, можно применить специальный кенотрон, в баллоне которого помещены общий катод и два анода. Такая лампа называется двуханодным кенотроном . Схема двухтактного выпрямителя с двуханодным кенотроном показана на рис. 86.

Рис. 86. Два кенотрона в схеме на рис. 84 заменены одним двуханодным кенотроном.

Н. — Но каким образом во всех кенотронах осуществляется нагрев нити и соответственно катода для получения электронной эмиссии?

Л. — Нить нагревается переменным током низкого напряжения (обычно от 4 до 6,3 в). Для этого можно использовать второй трансформатор, понижающий напряжение электросети до необходимой величины. Однако чаще всего напряжение накала получают со специальной вторичной обмотки с малым числом витков, которая наматывается на трансформаторе питания в дополнение к обмотке высокого напряжения. Так как кенотроны должны выпрямлять достаточно большой ток, часто используются катоды прямого накала. В этом случае нить накала сама является источником электронов.

Н. — А в этом случае катод тоже нагревают переменным током?

Л. — Конечно. Практически однополупериодные (рис. 81) и двухполупериодные (рис. 86) выпрямители имеют вид, показанный на рис. 87 и 88, соответственно.

Рис. 87. Практическая схема выпрямителя, приведенного на рис. 81 (стрелками показано направление тока).

Рис. 88. Практическая схема выпрямителя, приведенного на рис. 86 (стрелками показано направление выпрямленного тока).

Н. — Почему в этих схемах приемник соединен с отводом от средней точки накальной обмотки трансформатора, а не непосредственно с нитью кенотрона?

Л. — Потому, что если потенциал катода кенотрона с косвенным накалом одинаков во всех точках, то потенциал нити, через которую проходит переменный ток, в разных точках непрерывно меняется. По отношению к средней точке нити ее концы все время будут иметь, например при напряжении накала 4 в, то +2, то —2 в.