Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [ 102 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156

/ R-\-nL\

Поскольку путь состоит из различных проводников, соединенных последовательно, их сопротивления нужно просто просуммировать, чтобы принять все в расчет.

Если фактическое сопротивление лежит много ниже критической величины Ro, то разряд носит вполне колебательный характер и сила тока в любой момент равна

С ==~е-> sin nt. (3)

где "= и n-j-m. Импеданц равен, следовательно, nL.

Если разряд вполне колебательный, то п значительно больше т, так что вышеприведенное выражение превращается практически в

С = sin . (3)

Постоянная времени затухающей амплитуды равна период колебаний равен 2rVLS. Постоянная частоты

очень велика и обычно несколько больше пли .меньше миллиона в секунду.

Лорд Рэлей (Phil. Mag., май 1886) показал, что при слишко.м болыиой частоте сопротивление приобретает нижеследующую весьма измененную величину, если R является его нормальной величиной:

.%/?=/f-/?. (5)

Или, если принять магнитную проницаемость проводника равной проницаемости внешнего пространства, то

R=VRR,. (6)

Истинное сопротивление проводника составляет, следовательно, некоторую дробь, что-нибудь около одной восьмой геометрического среднего между обычны.м сопротивлением проводника и критическим сопротивлением (2).

Для индуктивности в тех же условиях Рэлей дает L =(L для пространства вне проводника)-f]/"- , или, как мы теперь напишем,

Lhu + . (7)

Второй член касается намагничения проводника и при высоких частотах он очень мал. Это представляет интерес, так как показывает, что из двух членов в величине, носящей название шмпедащь



второй член всегда больше, так как по (7)

п1=Я + П1>.Ш.

Практически второй член настолько больше, что только он один имеет значение а следовательно

импеданц = nL - nL = nv.hu = -J- = = ]/. (§)

илшеданц = 60 /21g- -1 омов. (8)

Такид! образом, полный импеданц для разряда конденсатора составляет половину критического сопротивления, определяющего, будет ли разряд колебательным или нет; он не имеет какой-либо важной связи с обычным сопротивлением проводника, и также не зависит сколько-нибудь заметно от магнитной проницаедюсти материала, из которого последний изготовлен.

Следовательно, пока удельное сопротивление проводника не превышает некоторого предела, его импеданц будет зависеть почти исключительно от объёма намагничиваемого вокруг него пространства и от емкости разряжающегося конденсатора и почти не будет зависеть ни от магнитной проницаедюсти, ни от удельного сопротивления, ни даже от толщины проводника. Имеет значение только его длина. Правда, диаметр проводника присутствует в выражении для импеданца, но только под знаком логарифма, а следовательно изменение толщины имеет лишь незначительный эффект.

То, что импеданц для разряда конденсатора равен половине критического сопротивления, или j/ и совершенно не зависит от обычного

сопротивления разрядного контура (при условии, что оно много ниже критического сопротивления, при котором разряд перестает быть колебательным), следует также из уравнения (3).

Мы видим таким образом, что громоотвод оказывает разряду такое л<е сопротивление, какое встретит постоянный ток соответствующей силы в проводнике с сопротивлениед! в несколько тысяч омов; фактическое сопротивление дается уравнением (8)-

Иначе можно изложитьположениевещей итак, что для первых нескольких колебаний коэфициент затухания с-"" в уравнении (3) не оказывает заметного влияния и что, соответственно, э. д. с, возникающая в проводник , быстро меняется от V„ до - V„ и обратно.

Но V„ является начальным потенциалом за вычетом (поскольку это касается проводника) той э. д. с, которая необходима, чтобы преодолеть толщу воздуха, пройденную разрядом прежде, чем он достиг проводника. Следовательно, это V„ может быть вполне сравнимо с потенциалом, необходимым, чтобы пройти по воздуху весь остальной путь, и лишь от какой-нибудь тонкости будет зависеть, предпочтет разряд проводник или же нет.

ИЛИ, для разряда конденсатора



Таким образом возникает осложнение, наблюдаемое при попытке разрядить лейденскую банку при помощи разрядника, помещаемого на близком расстоянии от обеих обкладок. Иногда искра пользуется разрядником, а иногда она предпочитает пройти весь путь по воздуху; дело в том,, что сопротивление, оказываемое металлом, требует значительной доли потенциала, необходимого, чтобы пробить соответствующий путь в воздухе. Несоланенно, металлический стержень обладает некоторым преимуществом, но оно значительно меньше, чем обычно полагают.

Следовательно, в момент разряда верх громоотвода находится под громадным потенциалом попеременно в противоположных направлениях. Любые проводники, находящиеся по соседству, могут подвергнуться действию вторичных разрядов и даже кирпичи, в которые вколочены опоры громоотвода, могут оказаться сдвинутыми с места; все это совершенно не зависит от того -хороша или плоха «земля». В связи с этим возникает важный вопрос - не следует ли попытаться задержать заряд на проводнике при помощи изоляторов или же уменьшить избыточный заряд при помощи побочных разветвлений со значительной электростатической емкостью. Совершенно очевидно, что целесообразнее разделить разряд между несколькими, хорошо изолированными друг от друга проводниками, чем концентрировать его целиком в одном проводнике.

Теория опытов с различными «возможными путями»

На лекции в Научном обществе [Society of Arts] (см. Журнал этого общества от 22 июня 1888 г., перепечатано также в «EIectrician», 29 июня 1888 г.) я описывал некоторые произведенные мною опыты, касающиеся определения э.д.с, необходимой, чтобы заставить разряд пройти через различные проводники, путем измерения длины воздушного промежутка, который разряд предпочитает проскочить. Если начальный потенциал допускает проскок на расстояние, скажем, в два дюйма при отсутствии другого возможного пзлги, то он все же допускает проскок, скажем, на 1% дюйма, когда в качестве возможного пути ему предоставляется медный стержень в четверть дюйма толщиной и в шесть или семь ярдов длиною. Зто дает общее представление о характере полученных результатов и показывает, что концы стержня находятся под действием почти всей первоначальной э.д.с. конденсатора.

Некоторые опыты того же характера производились ранее проф. Юзом и г-ном Гильёменом [Guillemin] (см. Comptes rendus, 1886 г.; Annales telegraphiques, 1865 г.; речь к Обществу телеграфных инженеров, 1886 г.); но они пользовались тонкой проволокой вместо воздушного пространства и пытались выяснить, какой проводник предохранит тонкую проволоку от пережигания.

В этих условиях опыт практически являлся сравнением импеданцев двух проводников, из которых у одного больше член, выражающий инерцию, а у другого - выражающий сопротивление.

Общая теория разветвленных цепей была дана лордом Рэлеем (Phil. Mag., 1886 г., стр. 377 et seq.); в случаях, подобных данному, когда между двумя проводниками практически нет взаимоиндукции, а частота очень велика, результирующее сопротивление и самоиндукция принимают следующий вид:



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [ 102 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156