Лекции

Устройство, показанное на рисунке 13, очень удобно и экономит время при экспериментах во многих направлениях. При помощи такого устройства практически можно вращать предметы, имеющие значительную массу, с равномерной, управляемой скоростью, а также эксплуатировать контроллеры цепей, характериографы и иные приборы. Оно очень полезно при отслеживании кривых тока и эдс, а также разного рода диаграмм, и отлично помогает при исчислении различных физических параметров. Но наибольшая польза этого устройства при исследовании электрических колебаний заключается, возможно, в точном определении угловых скоростей динамо-машин, а в особенности генераторов переменного тока. Среди прочих величин есть в практике работы с переменными токами и их исследовании такие, которые приходится определять очень часто и которые даже в условиях лаборатории или мастерской, среди городских или фабричных помех, можно установить с достаточной точностью, в то время как остальные — лишь приблизительно, в особенности, как это часто случается, когда приходится прибегать к практическим методам измерения. Так, например, точное измерение сопротивления не составляет труда, равно как и измерение силы тока и эдс, хотя здесь степень точности гораздо ниже; но при определении емкости нетрудно сделать серьезную ошибку, и еще более серьезную — при измерении индуктивности, и, наконец, самую серьезную — при определении частоты. Повсюду используются такие неточные приборы, как спидометры и тахометры, и исследователь обычно очень разочарован тем, что точности результатов его длительных и кропотливых экспериментов нанесен ущерб невозможностью определения частоты. И хуже всего то, и так часто бывает, что частота и есть самый важный показатель. В свете вышесказанного описание метода определения угловых скоростей, взятого мной на вооружение, будет полезным.

Устройства, применяющиеся обычно, показаны схематично на рисунке 14 аб. На валу S (рисунок 14а) генератора укреплен коммутатор или контроллер цепи С, имеющий любое удобное количество секторов, в данном случае — восемь. Четыре из них — 1, 3, 5, и 7 — служат для замыкания цепи, в то время, как промежуточные — 2, 4, б и 8 — это полностью изолированные холостые сектора. Предположим, что генератор — это машина переменного тока и контакты t₁t₂ обмотки ротора, или любой обмотки или части ее, проходят сквозь полый вал, как это вполне может быть, и соединяются с диаметрально противоположными сегментами 3 и 7, а сегменты, расположенные к ним под прямым углом, то есть 1 и 5 замыкаются на провод ш›, имеющий крайне малое сопротивление. Две щетки b₁b₂, закрепленные подвижно обычным способом, движутся по поверхности контроллера С. Эти щетки соединены с контуром, который состоит из конденсатора с, соответствующей емкости и первичной обмотки р, имеющей несколько витков провода очень малой самоиндукции, и соединенной последовательно с конденсатором.

Работа этих приборов подобна той, что мы уже описывали. Когда начинает вращаться вал S, щетки b₁b₂ входят в контакт с секторами 1 и 3, и конденсатор заряжается до потенциала, который можно настроить при помощи сдвига фиксатора щеток. Конденсатор сохраняет определенный заряд до тех пор, пока щетки b₁b₂ не вступят в контакт с секторами 1 и 5, что вызывает колебательный разряд через первичную обмотку р, в результате чего во вторичной обмотке индуцируется сильный импульс тока, который моментально зажигает вакуумную трубку или искру в разряднике /, помещенном в непосредственной близости от диска D, вращающегося равномерно, как уже описано выше. По мере вращения контроллера щетки вновь входят в контакт с секторами 1 и 3, и всё повторяется, причем при каждом обороте вала происходит несколько импульсов в вакуумной трубке или в разряднике. В показанном на рисунке устройстве происходит всего два импульса на каждый оборот вала, но можно получить и большее их количество путем увеличения числа секторов и соединив их таким же образом. Следует заметить, что импульсы тока, которые поступают на конденсатор тогда, когда щетки b₁b₂ в контакте с теми секторами, которые соединены с обмоткой ротора, обычно не дают ощутимого эффекта на вторичной обмотке s. Так может произойти, если количество секторов будет очень большим, и это сразу станет заметным. Правильная настройка контура, через который разряжается конденсатор, конечно, желательна, но не необходима.

Когда ради удобства надо использовать ток ротора, как показано на рисунке 14а, тогда контроллер С оборудуется двумя скользящими контактами r₁r₂ (рисунок 146), по которым движутся две дополнительные щетки Ьр₄. Последние тогда подключаются к источнику постоянного тока, как, например, обычная распределительная сеть, предпочтительно через катушку самоиндукции, которая служит для того, чтобы заряжать конденсатор до более высокого потенциала. Кольца r₁.r₂ просто подают к секторам 1 и 3 ток для заряда конденсатора, в противном случае в конструкции ничего не надо менять.