Індуктивна або трансформаторна зв’язок контурів

Якщо енергія коливань переходить з одного контуру в інший, то такі контури називаються пов'язаними.
Інакше кажучи, контури є пов'язаними в тому випадку коли коливання, що відбуваються в одному з них, впливають на інший контур і викликають в ньому коливальний процес.

Чим більше енергії переходить з одного контуру в інший, тобто чим сильніше впливає один контур на інший, тим сильніше зв'язок між ними.

Величина зв'язку характеризується коефіцієнтом зв'язку Ксв. який може мати значення від 0 до 1 (від 0 до 100%). Якщо зв'язок відсутній, то КСВ = 0. У радіоцепях Ксв має зазвичай величину від часток відсотка до декількох відсотків, зрідка до декількох десятків відсотків.

Існує кілька різних видів зв'язку.

Індуктивна або трансформаторна зв'язок. Цей зв'язок застосовується найбільш часто і утворюється за допомогою взаємної індукції між котушками контурів (рис.1).

Рис.1 - Индуктивная зв'язок двох контурів

Контур L1 C1. який одержує енергію від генератора, називається первинним контуром. Контур L2 C2. який одержує енергію від первинного контуру, називається вторинним контуром.

Принцип індуктивного зв'язку полягає в там, що струм первинного контуру I1. проходячи через котушку L1. створює навколо неї магнітне поле, силові лінії якого перетинають витки котушки L2 і збуджують в ній індукувати ЕРС, а остання створює у вторинному контурі струм I2. Таким чином, при індуктивного зв'язку енергія передається з одного контуру в інший магнітним полем. Будь-трансформатор є прикладом індуктивного зв'язку. Дві котушки, індуктивно зв'язують високочастотні контури, називають трансформатором високої частоти.

Індуктивна зв'язок може бути постійною або змінною. Постійна індуктивний зв'язок оформляється у вигляді двох одношарових або багатошарових котушок, намотаних зазвичай на одному каркасі один біля одного. Для змінної індуктивного зв'язку потрібно міняти відстань між котушками або їх взаємне розташування. Змінну індуктивний зв'язок зображують на схемах стрілкою, що перетинає котушки
(Рис.1 а).

З'ясуємо фізичний зміст коефіцієнта зв'язку при індуктивного зв'язку. Якщо L1 і L2 однакові і інших котушок в контурах немає, то коефіцієнт зв'язку показує, яку частку повного магнітного потоку Ф1 котушки L1 становить магнітний потік ФСВ, пронизливий обидві котушки, тобто зв'язує обидві ланцюга. Наприклад, якщо ФСВ становить 20% від Ф1. то Kсв = 0,2.

Для отримання максимального струму і напруги в контурах їх налаштовують в резонанс. У первинному контурі може бути або резонанс напруг, або резонанс струмів в залежності від способу з'єднання генератора з цим контуром.

У вторинному контурі при індуктивного зв'язку, як правило, виходить резонанс напруг.

Це пояснюється тим, що в якості генератора у вторинному контурі працює сама котушка L2. Вона включена в контур послідовно, значить, в ланцюзі буде резонанс напруг.

Практично пов'язані контури налаштовують в резонанс для отримання найбільшого струму у вторинному контурі наступним порядком. Спочатку налаштовують первинний контур до отримання максимуму струму в ньому, потім налаштовують вторинний контур в резонанс з первинним контуром. Після настройки вторинного контуру треба ще раз підлаштувати первинний контур, так як вторинний контур при налаштуванні кілька впливає на первинний і порушує резонанс в ньому. Взагалі всяка зміна настройки одного з контурів впливає на інший контур (змінює його настройку). Доводиться додатково підлаштовувати кожен контур, щоб відновити резонанс.

Для настройки в резонанс двох контурів, що мають постійний зв'язок, їх конденсатори змінної ємності об'єднують в один агрегат, тобто ротори насаджують на загальну вісь. На схемах такий агрегат показують шляхом з'єднання стрілок конденсаторів штриховий лінією (рис.1 б).

Ємності контурів вирівнюють за допомогою невеликих надбудовних (напівзмінний) конденсаторів, ємність яких можна регулювати в деяких межах. Вони приєднуються паралельно основним конденсаторів (рис.1 б).

Індуктивності котушок вирівнюють, регулюючи положення знаходиться всередині котушки сердечника з магнітодіелектрика (карбонильное залізо, альсифера, ферит і ін). На схемі (рис.1 б) показано умовне зображення сердечників.

Розглядаючи роботу пов'язаних контурів, необхідно враховувати вплив вторинного контуру на первинний. Струм I2. виник у вторинному контурі, створює в котушці L2 магнітний потік, що перетинає якоюсь своєю частиною витки котушки L1 і індукуючий в ній деяку ЕРС. Ця ЕРС протидіє первинному току I1 і зменшує його. Інакше можна сказати, що вторинний контур вносить в первинний додатковий опір, зване внесеним опором. Коли вторинний контур налаштований на частоту генератора, то він вносить в первинний контур тільки активний опір, яке тим більше, чим сильніше зв'язок. Величина цього опору характеризує перехід деякої кількості енергії з первинного контуру у вторинний. А коли вторинний контур не налаштований точно на частоту генератора, то він вносить в первинний контур не тільки активне, але і реактивний опір, індуктивний або ємнісний, в залежності від того, в який бік засмучений вторинний контур. Таким чином, втарічний контур, будучи сам засмученим, порушує настройку первинного контуру.

Рис.2 - Криві резонансу двох зв'язкових контурів при різній величині зв'язку

Якщо у двох налаштованих в резонанс пов'язаних контурів зняти залежність струму або напруги вторинного контуру від частоти генератора, то вийде крива резонансу системи двох зв'язаних контурів. Форма її залежить від величини зв'язку. Чим слабкіше зв'язок, тим гостріше резонанс (рис.2). При збільшенні зв'язку крива стає більш тупий і, починаючи з деякого значення зв'язку, приймає характерний двогорбий вид. Величина зв'язку, при якій виходить перехід кривої резонансу від одногорбої форми до двогорбий, називається критичною зв'язком.

При однакових контурах струм, напруга і потужність коливань у вторинному контурі при критичній зв'язку мають найбільші значення в порівнянні з їх величинами при більш слабкою або більш сильного зв'язку. Тому критичну зв'язок інакше називають оптимальною, тобто найвигіднішої. Але вона є найвигіднішою тільки в сенсі отримання максимальної потужності у вторинному контурі.

У разі однакових контурів коефіцієнт оптимальної зв'язку дорівнює величині загасання кожного контуру. Якщо, наприклад, пов'язані контури мають кожен окремо S = 0,02, то оптимальна зв'язок вийде при Kсв- 0,02 = 2%.

Коли зв'язок менше критичної, то її вважають слабкою. При слабкій зв'язку крива резонансу має майже таку ж форму, як і в випадку одиночного контуру. Зв'язок більше критичної вважається сильною. Якщо посилювати зв'язок понад критичної позначки, то провал в резонансної кривої стає більше і різниця по частоті між горбами збільшується (рис.2).

Критична або сильна зв'язок (при невеликому провалі між горбами) дає значне розширення смуги пропускання і використовується в радіоприймальних пристроях. Для сильної зв'язку характерна передача енергії з первинного контуру у вторинний з високим коефіцієнтом корисної дії (вище 50%), тобто потужність у вторинному контурі більше, ніж потужність, що втрачається в первинному контурі. Внаслідок цього сильна зв'язок застосовується при великих потужностях в радіопередавачах. Слабкий зв'язок застосовується тоді, коли не потрібно передати у вторинний контур велику потужність з високим коефіцієнтом корисної дії, але зате важливо, щоб вторинний контур мало впливав на первинний. Такий зв'язок знаходить собі застосування в Радіовимірювань.

Чи знаєте Ви, що, як і будь-яка язичницький релігія, релятивізм хибна у своїй основі. Він суперечить фактам. Серед них такі:

1. Електромагнітна хвиля (в релігійній термінології релятивізму - "світло") має строго постійну швидкість 300 тис.км / с, абсурдно НЕ відлічувану ні від чого. Реально ЕМ-хвилі мають різну швидкість в речовині (наприклад,

200 тис км / с в склі і

3 млн. Км / с в поверхневих шарах металів, різну швидкість в ефірі (див. Статтю "Температура ефіру і червоні зсуви"), різну швидкість для різних частот (див. Статтю "Про швидкості ЕМ-хвиль")

2. У релятивізм "світло" є міфічне явище саме по собі, а не фізична хвиля, яка є хвилюванням певної фізичної середовища. Релятивістський "світло" - це хвилювання нічого в нічим. У нього немає середовища-носія коливань.

3. У релятивізмі можливі маніпуляції з часом (уповільнення), тому там порушуються основоположні для будь-якої науки принцип причинності і принцип суворої логічності. У релятивізм при швидкості світла час зупиняється (тому в ньому абсурдно говорити про частоту фотона). У релятивізмі можливі такі насильства над розумом, як твердження про взаємне перевищенні віку близнюків, що рухаються з субсветовой швидкістю, і інші знущання над логікою, притаманні будь-якій релігії.

НОВИНИ ФОРУМУ
Лицарі теорії ефіру