Справочник радиолюбителя

3. Емкости

36. Что такое начальная емкость?

Начальной или минимальной емкостью называется та емкость переменного конденсатора, которую он имеет при полностью выведенных пластинах. Начальная емкость имеет большое значение для перекрытия диапазона: чем она меньше, тем обычно лучше конденсатор, так как с таким конденсатором в контуре получается значительно большее перекрытие. Пусть, например, имеется переменный конденсатор с конечной емкостью в 500 см и с начальной емкостью в 20 см. При введении его подвижных пластин от нуля до максимума емкость изменяется в 25 раз (500:20=25). В формуле Томсона (2π√LC), которая связывает индуктивность контура, емкость контура и длину волны, емкость находится под корнем. Поэтому при изменении емкости конденсатора в 25 раз длина волны изменится не в 25 раз, а в √25; т. е. в 5 раз. Если начальная волна была 200 м, конечная будет в 5 раз больше, т. е. 1 000 м. Посмотрим, какое перекрытие получится в контуре, если начальная емкость переменного конденсатора будет равна не 20 см, а хотя бы 50 см? В этом случае емкость конденсатора при повороте его пластин от минимума до максимума изменится в 10 раз (500:50=10). Длина волны изменится приблизительно (√10) в 3,3 раза, т. е. если начальная волна контура равна 200 м, то конечная будет равна 660 м. Как видим, когда начальная емкость конденсатора меньше, то перекрытие получается гораздо большим.

В действительности в контурах, работающих в приемниках, таких больших перекрытий не получается, потому что к начальной емкости переменного конденсатора в приемнике добавляются еще как бы «паразитные» емкости — емкость катушки, емкость монтажа, входная емкость лампы. Поэтому начальная емкость переменного конденсатора, работающего в приемнике, всегда бывает значительно больше, чем собственная начальная емкость. Таким образом, при расчете контуров следует учитывать не только одну начальную емкость переменных конденсаторов, но и емкость монтажа.

37. Можно ли при конструировании приемника применять переменные конденсаторы иной емкости, чем указано в описании?

При сборке приемника рекомендуется в точности придерживаться величин емкости переменных конденсаторов, указанных в описании конструкции. Если же таких конденсаторов достать нельзя, то можно их заменить другими, несколько отличающимися по емкости. Однако, отношение конечной емкости применяемого конденсатора к начальной должно быть таким же, как и у конденсатора, рекомендуемого в описании. При этом индуктивность катушки следует увеличить или уменьшить в зависимости от того, уменьшена или увеличена была емкость переменного конденсатора. Если, например, емкость конденсатора была уменьшена, то индуктивность следует увеличить.

38. Какой конденсатор лучше — с твердым диэлектриком или с воздушным?

Ответить на этот вопрос в общей форме нельзя, так как и у того, и у другого конденсатора имеются свои преимущества и недостатки. Потери в конденсаторе с воздушным диэлектриком близки к нулю. Поэтому в колебательных контурах предпочтительнее применять конденсаторы с воздушным диэлектриком. При применении в колебательных контурах конденсаторов с твердым диэлектриком в контуры будут внесены очень заметные потери. Однако, у конденсаторов с воздушным диэлектриком имеются недостатки: так как расстояние между пластинами нельзя сделать чрезмерно малым, то конденсаторы получаются довольно громоздкими. Конденсаторы этого типа легко повреждаются от механических причин. Конденсаторы с твердым диэлектриком значительно более компактны и в них реже происходят замыкания между пластинами. Поэтому в тех цепях, в которых можно не считаться с потерями, происходящими в конденсаторах, например, в цепях обратной связи, регулятора громкости и т. д., более выгодно применять конденсаторы с твердым диэлектриком.

39. У какого конденсатора емкость больше — у конденсатора с твердым диэлектриком или у конденсатора с воздушным диэлектриком при одинаковом числе пластин, одинаковой форме и одинаковом расстоянии между ними?

При указанных в вопросе условиях емкость конденсатора с твердым диэлектриком будет больше.

40. Когда и где применяются прямоволновый, прямочастотный, среднелинейный и прямоемкостный конденсаторы?

В радиолюбительских приемниках раньше применялись прямоемкостные конденсаторы, которые впоследствии были заменены прямочастотными и прямоволновыми конденсаторами, дававшими возможность более равномерно распределить по шкале настройку на станции. В настоящее время применяются почти исключительно среднелинейные конденсаторы, иначе называемые логарифмическими, так как эти конденсаторы легче других можно объединить на одной общей оси. В приемниках, имеющих один настраивающийся контур, следует предпочесть прямочастотные конденсаторы, так как при этих конденсаторах распределение станций по шкале получится совершенно равномерным.

41. Какие пластины конденсатора нужно заземлять — подвижные или неподвижные?

Как в конденсаторах контуров, так и в конденсаторах, ставящихся для регулировки обратной связи, ротор (подвижные пластины) обычно соединяется с проводом, идущим к «земле». Если по схеме подвижные пластины нельзя заземлить, то переменный конденсатор во всяком случае надо включить так, чтобы с сеткой лампы были бы соединены его неподвижные пластины.

42. Для чего в крайних пластинах роторов переменных конденсаторов имеются прорезы?

Прорезы в крайних пластинах роторов конденсаторов служат для подгонки контуров приемника в резонанс. Эта регулировка в фабричных условиях производится следующим образом. Вначале с помощью подстроечных конденсаторов устанавливается одинаковая начальная емкость всех конденсаторов, насажанных на одну ось. Затем с помощью гетеродина задается определенная частота, соответствующая, например, волне в 200 м. Приемник настраивается на эту волну. После того, как настройка произведена, путем отгибания «долек» роторных пластин в той части, которой они вошли в статоры, добиваются получения наибольшей громкости приема. Такую регулировку приемника осуществляют на нескольких участках диапазона.

Наличие разрезных пластин роторов конденсаторов позволило убрать ручки корректоров, имеющихся, например, в приемниках типа ЭЧС-2, ЭКЛ-4 (см. вопрос 49). В радиолюбительских условиях регулировка при помощи гетеродина может быть заменена практической настройкой на дальние станции.

43. Как приблизительно определить емкость микрофарадных конденсаторов?

Если имеется один или два микрофарадных конденсатора, емкость которых известна, то приблизительное определение емкости других конденсаторов может быть получено следующим путем. «Эталонные» конденсаторы включаются в сеть переменного тока последовательно с электрической лампой. На-глаз определяется степень накала лампы, при включении того или другого конденсатора. Е[осле этого в таком же порядке включается микрофарадный конденсатор, емкость которого неизвестна. Если накал лампы будет при таком включении ярче, то емкость измеряемого конденсатора больше эталонного и наоборот.

44. Как проверить исправность микрофарадных конденсаторов?

Из батарейки, телефонных трубок и испытываемого конденсатора составляется последовательная цепь. В момент замыкания этой цепи в телефоне будет слышен легкий щелчок. Цепь размыкается и через 2–5 сек. замыкается вновь. Если щелчок не повторится — это будет признаком исправности конденсатора. Повторение же щелчка указывает на то, что в конденсаторе имеется утечка.

45. Как повысить пробивное напряжение микрофарадных конденсаторов?

«Рулон» конденсатора вынимают из металлической коробки и погружают на 1–2 часа в кипящий парафин. По прошествии этого времени конденсатор вновь вкладывают в металлическую коробку. Обработанный таким образом конденсатор несколько уменьшает свою первоначальную емкость, но зато пробивное напряжение его повышается в два- три раза.

46. Можно ли восстановить пробитые микрофарадные конденсаторы?

В некоторых случаях пробитые конденсаторы удается исправить следующим образом: пробитые конденсаторы включаются в обмотку накала подогревных ламп радиоустановки. Через конденсатор при этом включении проходит ток около 2 А, который нагревает обкладки конденсатора в том месте, где они пробиты. Парафин, которым залиты конденсаторы, расплавляется и заливает пробитое место. В момент включения конденсатора в обмотку накала он начинает гудеть. Через очень короткое время (1–3 мин.) гудение прекращается, что и указывает на то, что конденсатор восстановлен.

47. Дает ли электролитический конденсатор при разряде искру?

Электролитические конденсаторы имеют большую утечку, поэтому при разряде их искры не бывает (см. также вопрос 475).

48. Можно ли допускать некоторые изменения в емкостях конденсаторов, указанных в описаниях той или иной конструкции?

По существу в приемниках не бывает ни одного конденсатора, величину которого нельзя было бы в известных пределах изменить. Вопрос этот можно поставить иначе: потребует ли изменение емкости данного конденсатора изменения электрических величин других деталей или нет. Можно, например, применить в контурах приемника конденсаторы другой емкости, но для того, чтобы сохранить диапазон контуров неизменным, надо соответственно увеличить или уменьшить индуктивность катушки. В других же случаях изменение емкости можно производить в известных пределах и без изменения величин других деталей. Например, емкости конденсаторов, стоящих в развязывающих цепях, можно без особого ущерба изменять в довольно широких пределах (см. вопрос 393). Можно также уменьшить емкости конденсаторов фильтра выпрямителя, если это уменьшение не вызовет появление фона. При необходимости изменения емкости конденсатора следует иметь в виду, что в большинстве случаев увеличение емкости не отражается на работе приемника. Исключением из этого правила являются конденсаторы, служащие для связи антенны с контуром или для связи между контурами; увеличение емкости этих конденсаторов может резко изменить работу приемника.

49. Что такое корректор?

Корректором называется приспособление, дающее возможность поворачивать статор переменного конденсатора в пределах определенного угла. Эта подстройка конденсатора корректором производится в процессе настройки приемника. Корректоры дают возможность настроить все контуры приемника точно в резонанс, но в то же время осложняют обращение с приемником, так как по существу являются дополнительными ручками настройки.

50. В чем заключается роль корректора?

Корректор применяется в тех случаях, когда переменные конденсаторы контуров насажаны на одну ось, но вследствие каких-либо причин при одновременном вращении конденсаторов резонанс на всем диапазоне не получается. В таких случаях корректор позволяет поворачивать в пределах некоторого угла статоры конденсаторов, что дает возможность в любом месте диапазона подстроить контуры точно в резонанс.

51. Что такое диэлектрическая проницаемость?

Диэлектрической проницаемостью среды (диэлектрической постоянной) называется число, которое показывает, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если воздух между пластинами заменить данным веществом.

52. Что такое емкость монтажа?

Емкостью монтажа называется емкость, которая получается между деталями и соединительными проводами в приемнике. Эта емкость в хорошо смонтированных приемниках бывает не менее 25–30 см. В плохо смонтированных приемниках она может быть гораздо больше. Если эта емкость имеется в цепях, входящих в контур, то она прибавляется к начальной емкости переменных конденсаторов контура и уменьшает перекрытие контура. В известных случаях эта емкость монтажа может привести к самовозбуждению приемника, так как через нее устанавливается связь между каскадами.