Электричество шаг за шагом

Р-99. ТРИ ГЛАВНЫЕ СХЕМЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ. За свою долгую историю диоды приобрели много радио- и электротехнических профессий. Одна из широко известных — выпрямление переменного напряжения, превращение его в постоянное. Такая задача возникала часто, так как в жилые дома и на предприятия с электростанций приходило переменное напряжение, а для многих домашних приборов и аппаратов (например, для телевизоров) требовалось постоянное. Вакуумный диод для выпрямления имел собственное название — кенотрон, что в переводе означало «вакуумный» (от греческого «кено» — «пустой») электронный прибор. Со временем кенотроны были полностью вытеснены твердотельными выпрямительными диодами.

Самая простая схема выпрямителя использует только один полупериод переменного напряжения, она так и называется — однополупериодный выпрямитель (1). Недостатки его легко заметить. Во-первых, мощность постоянного тока получается значительно меньше, чем была бы при использовании двух полупериодов. Во-вторых, сравнительно большой перерыв между соседними импульсами трудно заполнить. В-третьих, фильтру труднее отводить переменные составляющие полученного импульсного тока — нам ведь нужна только его постоянная составляющая. По этим и по другим причинам к однополупериодной схеме прибегают редко и в основном используют двухполупериодный выпрямитель. Например с трансформатором (его обычно называют силовым), у которого фактически две вторичные обмотки, работающие поочередно (2). Двухполупериодное выпрямление можно получить и без трансформатора, используя так называемую мостовую схему, в которой четыре выпрямляющих прибора вместо двух (3). Многие представляют себе выпрямитель как очень небольшую схему, используемую в телевизоре, приёмнике или магнитофоне. Однако в промышленности и на транспорте используют большие и очень мощные выпрямители для питания машин, которым необходимо постоянное напряжение.

Т-199. Вакуумный диод — прибор с односторонней проводимостью. В одном из первых электронных приборов всё происходит в вакууме, в стеклянном баллоне, из которого откачан воздух. Прибор называется диод, поскольку в нём два электрода — катод и анод. Катод, как нить электролампы, сильно нагревают током от отдельного источника, например, от низковольтной обмотки трансформатора (накальная обмотка) или от батареи. При этом из раскалённого катода вылетают электроны, они сразу же двигаются к аноду, если на него подать «плюс», в цепи появляется анодный ток (Р-97.1, не забудьте, что условное направление тока, то есть направление стрелки на рисунках, — от «плюса» к «минусу», в данном случае от анода к катоду).