Главная
>
Очерк развития радиотехнологии Интересно отметцхь, что кпд первого контура не зависит от настройки первого контура, так как Xi не входит в выражение для y. При данной степени связи (т. е. при заданном значении х кпд будет наибольшим, когда знаменатель последнего выражения минимален, а это будет при 22=2, т. е. при Х2 = 0; другими словами, это будет тогда, когда второй контур настроен в резонанс с приложенной эдс, т. е. питается эдс с частотой, равной собственной частоте второго контура. В этом случае Для простоты преобразований возьмём схему магнитной связи (рис. la.iV), для которой x = (UpM. Подставляя в последнее равенство значение = уи и разделив числитель и знаменатель на (1)2 LiL, получим Как нетрудно увидеть из ф-лы (63.IV), при Xi = X2=0 мош-ность Р2 будет равна Р2 = , /72 v2 £2 2 Разделив числитель и знаменатель последнего равенства на лгГа, положив х = ШрМ и делая ряд несложных преобразований, приходим к выражению Р., = --. (68. IV) Из этого выражения следует, что Ра зависит от соотношения между к и и мощность Pg (при = Ха = 0) будет наибольшей, когда знаменатель-ф-лы (68. IV) будет наименьшим. Приравнивая нулю производную - + -Y получаем - Ч-- = dK\ к Ккр) кр = 0; откуда следует, что знаменатель ф-лы (68. IV) минимален, когда к = кр. В этом случае во втором контуре будет выделяться максимальная мощность 2 Р =£!!L. (69.1 V) Разделив выражение (68. IV) на (69. IV), получим (70. IV) Чтобы проследить, как изменяется y( и при измене- нии к, легче всего v Ккр / рассмотреть кривые т,, = приведённые на рис. 10. IV. Эти кривые показывают, что при к = (и при Xl - = 0) мощность, выделяемая во втором контуре, максимальна, но кпд равен 0,5, при к > /ср кпд больше 0,5; он увеличивается с увеличением к, но с увеличением к падает. При /с < р -? -3 0 1 2 3 S 6 7 8 9 10 R С уменьшением к уменьшается как Y так и Физически это становится ясным, если обратиться к рис. 7. IV или 8. IV. Работая при связи, равной критической, и питая систему с частотой f, по- Рис. 10. IV Кривые, показывающие относительное изменение мощности, выделяемой во втором контуре, и кпд первого контура при к изменении (при a:i = л:, 0) лучаем во втором контуре максимально возможный ток /2 и. следовательно, максимально возможную мощность Рчмакс- Работая при связи больше критической и питая систему на частоте f, а не частот у или f , мы получаем значение и, следовательно, мощность Рг будет на одной из резонансных тока меньшее, чем /а меньше, чем максимально возможная. При связи меньше критической падает как кпд tj, так и мощность Ра, так как из-за малой связи во втором контуре получается при частоте \р ток меньше, чем /а, а при малом токе второго контура в последнем выделяется и малая мощность; в то же время ток /i достаточно велик по сравнению с током /а (так как Д г мало), мощность Рх значительна, и поэтому получается малый кпд. Аналогичное положение мы имеем в обычных электротехнических цепях. Когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника, то Т(=50%, и в нагрузке выделяется максимальная мощность. Это соответствует случаю, когда вносимое вторым контуро.м в первый активное сопротивление равно актив- ному сопротивлению первого контура А г= ~/ 2=Г1, что получа- ется при 2=0 при критической связи. При увеличении сопротивления нагрузки, по сравнению с внутренним сопротивлением источника, общее сопротивление цепи растёт, в результате чего при неизмендай эдс генератора ток падает, падает и мощность, выде ляемая в нагрузке; но кпд возрастает, так как сопротивление на- грузки больше внутреннего сопротивления источника, следовательно, мощность, расходуемая во внутреннем сопротивлении источ-ка, меньше чем мощность, выделяемая в нагрузочном сопротивлении. Это соответствует случаю, когда активное сопротивление, вносимое вторым контуром в первый, больше активного сопротивления первого контура (так как к > к). Следует отметить, что если работать на одной из частот связи f или / (в этом случае выполняется условие сложного резонанса), то мощность, выделяемая во втором контуре, будет также наибольшей, а кпд равным 50%, так как вносимое вторым контуром в первый сопротивление будет равно Ar=ri, так же, как и в случае полного резонанса. Когда требуется высокий кпд, режим полного или сложного резонанса не годен для работы. На практике часто приходится определять условия, обеспечивающие заданный кпд. Так, например, в мощных ламповых передатчиках стремятся получить большой кпд порядка 80-90%, ста-вя это исходным условием нх проектирования. Выведем поэтому основные соотношения связанных контуров, выражая их через кпд. Нужный для получения заданного значения vj коэффициент связи к может быть сразу получен из ф-лы (67.IV), написанной в такой форме Зависимость между токами /j, /i и 7] найдём так. Из ф-лы (65. IV) следует, что 2 = =-нi. С другой стороны, мощность Pg можно определить из формулы = Р/-Приравнивая правые части этих равенств, получим /2 = /?v . (72. IV) Если Xi = О, то величина г, определяется, согласно выражению -1 = X + - = -1 + -1 -Т Подставляя в последнее выражение значения/с из ф-лы (71 IV), получим -,. = 1-. (73.IV) 1л Наконец, подставляя это значение г, в ф-лу (72.IV) и извлекая корень из обеих частей этого равенства, получаем = Kf Г, (74. IV)
|