и конденсаторе, а также активное сопротивление, вносимое соседними цепями, связанными с данным контуром, и ряд других. Следует отметить, что активное сопротивление самих проводов часто оказывается много меньшим сопротивления, учитьюающего все остальные потери, и им можно пренебречь.

Кроме сказанного, надо иметь в В1иду, что после включения эдс колебания в контуре устанавливаются спустя определённый промежуток времени; точно так же после выключения эдс требуется некоторый промежуток времени для прекращения колебаний. Эти обстоятельства играют также большую роль при расчёте контура. Иллюстрируем это примером. Пусть мы имеем случай быстродействующего телеграфа. При телеграфной работе, в случае амплитудной модуляции, полоса пропускания относительно узка, и для пропускания её контур должен иметь большую добротность. С другой стороны, ввиду быстродействующей работы (передача-приём большого количества знаков) необходимо обеспечить быстрое нарастание и спадание колебаний, так как иначе будет происходить смазывание точек -- тире и передача-приём станут невозможными. Чтобы время установления колебаний в контуре было мало, следует брать относительно малое Q. Отсюда вытекает необходимость компромиссного выбора В1еличины Q.

Итак, для правильной работы контур следует рассчитать так, чтобы одновременно удовлетвор1Ить ряду требований, что далеко не просто, ибо эти требования могут оказаться противоположными. Трудности возрастают, если поставлены жёсткие конструктивные требования.

Расчёт элементов контура передающего устройства отличается от расчёта элементов контура приёмника, так как в контурах передатчиков протекают большие токи и элементы контуров находятся под большим напряжением, а в приёмных устройствах, наоборот, токи в контурах относительно малы, напряжения на элементах с точки зрения величины пробивного напряжения также невелики. В мощных передатчиках обычно применяют конденсаторы постоянной ёмкости, а катушки - переменной индуктивности. В приёмных устройствах оказывается более целесообразным применять катушки постоянной индуктивности, а настройку контуров осуществлять при помощи конденсаторов переменной ёмкости.

§ 2.V. Явление поверхностного эффекта. Расчёт проводов для работы на высокой частоте

Явление поверхностного эффекта

Сопротивление проводников при протекании по ним токов высокой частоты значительно отличается от сопротивления тех же проводников постоянному току.

Объясняется это так называемым явлением поверхностного эффекта, внешнее проявление которого за1К тючается в том, что

11-624 161

при повышении частоты ток изнутри провода оттесняется к его поверхности. Остановимся на физической сущности этого явления.

Пусть имеется круглый провод длиной /, сечение которого показано на рис. 1а V. Вырежем мысленно в сечении провода два кольца М и N различного радиуса R, но одинаковой площади. Вследствие одинаковой площади поперечного сечения и одинаковой длины каждого из цилиндров, соответствующих этим кольцам, сопротивление этих цилиндров постоянному току одинаково и равно, допустим, Го.

Предположим теперь, что по проводнику течет переменный ток. Тогда около него и в нём образуется переменное магнитное поле. Магнитные потоки, охватывающие поперечное сечение цилиндрических проводников М и N, различны Кольцо М, как лежащее ближе к центру, охватывается большим мапнитным потоком Фд, чем более удалённое от центра кольцо Л, охватываемое потоком Ф.

Если к проводнику приложена некоторая разность потенциалов, то мысленно выделенные цилиндрические проводники М и N, как параллельно включенные, будут находиться под одинаковой разностью потенциалов и.

В случае постоянного тока в каждом из этих цилиндров ввиду их одинакового сопротивления величина тока одинакова

и равна /= -. В случае же переменного

Рис IV. а) Сечение круглого провода с мысленно выделенными кольцами М и N одинаковой плошади, б) кривая изменения d0

-при изменении pari/

диуса колец одинаковой плодади, в) кривая изменения плотности тока по мере удаления от по1 ерхности к центру провода

тока приходится учитывать эдс, наводимую в проводниках М я N, вследствие изменения магнитного потока, охватывающего поперечное сечб1ше данного проводника (эдс самоиндукции). Она будет равна

В этом случае токи в проводниках М я N будут соответственно равны:

1и =

(2.V)

Поток ФJJ больше потока Фд а исчезновение и возникновение силовых линий происходят через равные промежутки времени. Следовательно, за одинаковый бесконечно малый промежуток времени dt величина изменения потека Фд будет больше величины

изменения потока Фд т. е.

dt dt

Чем ближе мысленно выделенный цилиндрический проводник к центру провода, тем больше - Изменение - по сечению

dt dt

провода показано графически на рис. I6.V. Так как > ,

dt dt

то, как видно из ф-л (2.V), < ij.

Чем больше частота и чем ближе мысленно выделенный нами

цилиндрический проводник к центру провода, тем больше -

И тем меньше в этом цилиндрическом проводнике плотность тока.

Кривая рис. le.V показывает закои изменения плотности тока по мере удаления от поверхности к центру провода.

Тон высокой частоты практически будет течь по довольно тонкому периферийному слою проводника, и активное сопротивление провода определяется сечением этого слоя, толщина которого зависит от того, как глубоко проникает ток внутрь провода. Для расчётов удобно ввести понятие о глубине погружения тока, за которую принимают толщину фиктивного слоя абсд

(рис. 18 V), равноветикого по площади фигуре есд, считая условно плотность тока в слое толщиной х , равной поверхностной плотности тока Iq.

Выражение для определения глубины погружения тока имеет вид

где р - удельная проводимость материала провода в ° , [i -

относительная магнитная проницаемость материала провода, f - частота тока в гц.

Для меди р =0,0175, [а, = 1. Поэтому формула для определения глубины погружения тока в меди определяется формулой

Расчёт активного сопротивления провода прн высокой частоте

Вследствие поверхностного эффекта сопротивление провода при высокой частоте возрастает по сравнению с сопротивлением Го того же провода постоянному току.

11* 163