Máy phát tần số cao

42

TẦN SỐ CAO
máy phát điện

M. M. TSYPIN

Chúng ta nghe nói về nhiều hiện tượng vật lý hoặc đọc về chúng trong sách vở nhưng hầu như chúng ta chưa bao giờ nhìn thấy chúng. Trong khi đó, không có gì giúp ích cho sự hiểu biết về thế giới vật chất nơi chúng ta đang sống bằng trải nghiệm trực tiếp khi giao tiếp với nó. Một thí nghiệm được thực hiện bằng chính đôi tay của bạn, một hiện tượng được nhìn thấy và nghiên cứu, phản ánh những gì thực sự xảy ra trong tự nhiên - tất cả những điều này thường trở nên đa dạng và phức tạp hơn những gì được viết trong sách.

Bài viết này sẽ mô tả một máy tạo dao động tần số cao mà bạn có thể tự chế tạo ở trường hoặc ở nhà. Máy phát điện cho phép bạn thực hiện nhiều thí nghiệm thú vị liên quan đến phóng điện, làm quen với các tính chất của dòng điện xoay chiều và trường điện từ.

Máy phát điện, có mạch như hình hình 1, tạo ra điện áp cao (3-4 nghìn volt) có tần số cao (khoảng 5 MHz). Mạch dao động xác định tần số của máy phát bao gồm một cuộn dây $L_1$ và một tụ điện $C_1$ (điện dung của tụ điện được biểu thị bằng picofarads). Việc duy trì các dao động không đáng kể trong nó được đảm bảo với sự trợ giúp của một cuộn dây bổ sung $L_2$ và một bộ khuếch đại được lắp trên đèn $J_1$: một phần năng lượng của mạch được lấy từ cuộn dây này, đưa vào lưới đèn, khuếch đại và thông qua một tụ điện $C_2$ đưa trở lại vào mạch. Chuỗi $R_1C_3$ cung cấp (hãy coi nó như) điện áp DC được in trên lưới đèn, cần thiết cho hoạt động bình thường của nó. Một cuộn dây khác - do vai trò của nó trong mạch điện, được gọi là cuộn cảm (Dr) theo truyền thống kỹ thuật vô tuyến - tách ra

43

các phần của mạch nơi có điện áp tần số cao (cực dương của đèn) và nơi không có điện áp đó (“cộng” của nguồn điện). Điều này xảy ra do điện trở của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều tần số cao. Lưới thứ hai của đèn được nối với cực dương, do đó đèn hoạt động như một triode. Cuộn dây $L_1$, $L_2$ và $L_3$ được ghép cảm ứng với nhau và tạo thành một máy biến áp tần số cao.

Sẽ là sai lầm khi nghĩ rằng chỉ có người thực nghiệm có kinh nghiệm cao mới có thể lắp ráp một máy phát điện như vậy và làm cho nó hoạt động. Máy phát điện hầu như không cần thiết lập và có thể dễ dàng mua hoặc lấy các bộ phận cần thiết từ đầu thu ống cũ hoặc TV.

Đối với các cuộn phim, chúng khá dễ dàng để bạn tự làm. Cuộn dây $L_1$ và $L_2$ được quấn trên một khung hình trụ thông thường có đường kính 3,5 cm và dài 7 cm, dễ dán lại với nhau nhất từ ​​​​giấy dày (hình 2). Cuộn dây thứ nhất gồm 6 vòng dây đồng có đường kính 2-3 mm (ở bất kỳ lớp cách điện nào), khoảng cách giữa các vòng là 1 cm. Vòng thứ hai chứa 10 vòng dây (cách điện tráng men) có đường kính 0,5 mm, quấn kín từng vòng. (Câu hỏi lý thuyết: nên phối hợp các hướng cuộn dây $L_1$ và $L_2$ sao cho phản hồi góp phần tạo ra dao động trong mạch chứ không phải ngược lại? Nếu không, máy phát điện sẽ không hoạt động.) Cuộn dây $L_3$, được quấn một lớp trên khung giấy có đường kính 2,7 cm và dài 8,5 cm, chứa 190 vòng dây PELSHO (bằng men cách nhiệt)

Hình 1.

Hình 2.

lation và bện lụa) có đường kính 0,35 mm. Nó được bọc trong nhiều lớp màng polyglot và một cuộn dây $L_1$ và $L_2$ được chèn vào bên trong. Choke Dr chứa 70 vòng dây có đường kính 0,3 mm, quấn thành một lớp trên khung có đường kính 2,5 cm.

Tất cả các tụ điện trong mạch đều là mica, được thiết kế cho điện áp 500 volt.

Đèn $J_1$ trước hết phải đủ mạnh và thứ hai là có điện trở trong khá thấp. Những thuộc tính này

44

Ví dụ: đèn 6P31S hoặc 6P36S (được sử dụng trong dãy đầu ra của TV quét mảnh) có chúng.

Máy phát điện yêu cầu nguồn điện cung cấp hai điện áp: 200-250 V trực tiếp và 6,3 V xoay chiều. Bạn có thể sử dụng nguồn điện làm sẵn phù hợp có sẵn trong lớp học vật lý ở trường, sử dụng nguồn điện của bất kỳ máy thu ống nào hoặc tự lắp ráp theo sơ đồ hiển thị trong hình 3. Bạn có thể sử dụng nó, chẳng hạn như máy biến áp thoát nước có bán trên thị trường cho đài Record-353 và “Record-354”. hình 4 hiển thị sơ đồ điều khiển nguồn điện. Với nó, máy phát điện sẽ chỉ hoạt động trong nửa chu kỳ thứ hai, khi điện áp ở cực dương dương. Công suất trung bình của nó sẽ giảm đi một nửa, và điều này thậm chí còn tốt: đèn và cuộn dây sẽ ít nóng hơn.

Mọi người đều có thể quyết định thiết kế máy phát điện theo sở thích riêng của mình. Người có đầu óc thực tế sẽ nghĩ ra và làm một chiếc hộp, một tấm ván để chứa các bộ phận; về mặt lý thuyết, bằng cách đặt các bộ phận lên bàn và gắn chúng lại với nhau. May mắn thay, “hình thức” của trình tạo không ảnh hưởng đến “nội dung” của nó.

Một số lưu ý về an toàn kỹ thuật. Để mô tả thực sự toàn bộ sự việc (điều không bao giờ nên làm!) là việc sử dụng các mạch trong đó các bộ phận máy phát điện được kết nối trực tiếp với nhau.

Graph of generator output

Hình 4.

44