Покоренная плазма

Когда на главные электроды подано переменное напряжение, разряд в колбе не начинается — нет паров ртути, которые могли бы переносить заряды. Для зажигания дуги нужно наклонить колбу так, чтобы ртуть соединила катод и зажигающий электрод. Во время этого короткого замыкания возникает разряд между катодом и дежурным электродом. От нагрева появляются пары ртути, и разряд перекидывается на анод. Это и нужно для начала работы выпрямителя.

Выпрямитель — это дверь, открывающаяся в одну сторону. К его электродам подводится переменное напряжение, но ток между этими электродами не мечется туда и обратно, а протекает только в одном направлении. Это бывает тогда, когда на аноде оказывается плюс, а на катоде минус, то есть в положительный полупериод переменного тока.

Выпрямленный ртутным выпрямителем ток хоть и течет в одну сторону, но по своей величине постоянно пульсирует, меняется. Чтобы это ликвидировать, «пригладить» ток, сделать его ровным, применяют специальные устройства — фильтры. Простейший фильтр состоит из катушки индуктивности, через которую проходит весь ток, и конденсатора, включенного параллельно выходным зажимам выпрямителя.

«Исправленный» фильтром постоянный ток расходуется затем по назначению.

Возможно, вам придется услышать слово «игнитрон». Что это за прибор?

Это ртутный выпрямитель, обычно довольно мощный, в котором зажигание разряда происходит особенно. У игнитрона нет отдельного рукава для поджигающего электрода. Это электрод, изготовленный из карборунда, «плавает» в ртути. Карборунд — плохой проводник тока. Когда выпрямитель подключают к сети и на поджигающий электрод поступит напряжение, между ним и ртутью вспыхивает дуга, которая испарит часть ртути и даст возможность выпрямителю работать нормально.

Таким образом, игнитрон не нужно наклонять в начале работы, как это делают с обычным ртутным выпрямителем.

Ртутные выпрямители и игнитроны, внутри которых неутомимо работает дуга, применяются тогда, когда нужно получить целые реки выпрямленного тока. Этот ток должен быть в состоянии вращать колеса трамваев и электропоездов, плавить глинозем и отбирать у него алюминий, поднимать грузы на многометровую высоту.

В устройствах, в которых нет нужды в таком мощном постоянном токе, применяются другие выпрямители. Среди многочисленного семейства маломощных выпрямителей можно встретить и плазменные. В этих выпрямителях трудится уже не дуга, а более экономный тлеющий разряд или дуга низкого напряжения.

Широкое распространение получили плазменные выпрямители — газотроны.

В стеклянном баллоне газотрона под небольшим давлением находятся пары ртути или инертные газы. Катод у этого прибора особенный: в нем имеется спираль, которая его сильно нагревает. Благодаря такому подогреву из катода вылетает много электронов.

Когда на аноде газотрона оказывается плюс, эти электроны устремляются к аноду, ионизируют газ, и через лампу идет ток. В обратный полупериод, когда анод оказывается заряженным отрицательно по отношению к катоду, тока нет, так как электроны тормозятся электрическим полем.

И здесь, как мы видим, разряд может возникать только в виде отдельных импульсов, при этом ток течет лишь в одну сторону.

Кроме газотронов, есть еще выпрямители переменного тока, в которых тоже «работает» низковольтная дуга. Это тиратроны. От газотронов они отличаются тем, что в них между катодом и анодом помещена металлическая сетка. Заряжая эту сетку отрицательными зарядами разной величины, можно изменять начало возникновения разряда, или, иными словами, раньше или позже открывать «дверь» — лампу для пропускания зарядов. Чем меньший отрезок времени через тиратрон течет ток, тем меньшей величины будет выпрямленное напряжение.

Это обстоятельство позволяет регулировать величину напряжения.

Тиратронные выпрямители широко применяются в радиотехнике, например, в мощных передатчиках.

Так держать!

Вспомнился мне один случай.

Пришел ко мне как-то сосед-фотолюбитель и пожаловался на странное поведение приборчика, который он сконструировал. Этот электронный прибор называется дозатором времени.

Предположим, для получения хорошего снимка требуется, чтобы лампа фотоувеличителя была включена в течение семи секунд. В темноте трудно следить за секундной стрелкой часов. Эту заботу берет на себя дозатор. Фотограф устанавливает переключатель на цифру «7» и включает фотоувеличитель. В дозаторе тотчас начинает заряжаться конденсатор. Как только напряжение на конденсаторе достигнет нужной величины, схема срабатывает и реле мгновенно разрывает электрическую цепь.

Лампа фотоувеличителя гаснет.