Токи высокой частоты

Как известно, переменный ток, применяемый для промышленных и бытовых целей, имеет 50 колебаний в секунду. Число же колебаний переменного высокочастотного тока достигает сотен тысяч и миллионов в секунду.

Ток высокой частоты характеризуют числом колебаний в секунду и длиной электромагнитной волны. Между длиной волны и частотой тока существует простое соотношение: чем выше частота тока, тем короче длина волны.

По длине электромагнитные волны делят на длинные - 3000 м и больше, средние - от 3000 до 200 м, промежуточные - от 200 до 50 м, короткие - от 50 до 10 м и ультракороткие - менее 10 м.

Токи высокой частоты получаются при помощи специальных генераторов - искровых и ламповых. В основе всякого генератора высокой частоты лежит колебательный контур. Колебательный контур состоит из электрической емкости (конденсатора, обозначается буквой С) и катушки самоиндукции, иначе катушки индуктивности (обозначается L), представляющей собой проволочную спираль.

Если конденсатору колебательного контура сообщить заряд, то между его обкладками возникает электрическое поле (рис 29, 1). Конденсатор начинает разряжаться через самоиндукцию; при прохождении разрядного тока через самоиндукцию вокруг нее за счет энергии тока возникает электромагнитное поле (рис. 29, 2). Когда конденсатор полностью разрядится, ток должен прекратиться; но по мере того, как ток ослабевает, запасенная в самоиндукции энергия электромагнитного поля переходит обратно в ток того же направления. В результате конденсатор снова зарядится, хотя знак заряда на обкладках конденсатора сменится на обратный (рис. 29, 3). Получив заряд, конденсатор снова начинает разряжаться через самоиндукцию, но ток разрядки конденсатора будет уже противоположного направления (рис. 29, 4). Прохождение тока через самоиндукцию будет сопровождаться снова возникновением электромагнитного поля, энергия которого по мере ослабления, разрядного тока будет переходить в энергию наведенного тока того же направления Обкладки конденсатора окажутся снова заряженными, и заряд их будет того же знака, что и вначале (рис. 29, 5).

Рис. 29. Колебательный контур 1 - конденсатор заряжен; 2 - идет разрядный ток - в самоиндукции возникает электромагнитное поле; 3 - конденсатор снова заряжен, но знаки зарядов на обкладках конденсатора обратные; 4 - снова идет разрядный ток, но обратного направления - в самоиндукции возникает опять магнитное поле; 5 - конденсатор снова заряжен, знак зарядов на обкладках конденсатора такой же, как вначале - ток совершил одно полное колебание

Энергия, запасенная теперь в конденсаторе, будет меньше первоначальной, так как часть ее ушла на преодоление омического сопротивления контура.

Идя сначала в одном направлении, а затем в обратном, ток разрядки конденсатора совершает одно колебание.

Получив снова заряд, хотя и меньший первоначального, конденсатор снова начнет разряжаться через самоиндукцию. С каждым колебанием амплитуда тока будет уменьшаться. Это будет продолжаться до тех пор, пока вся энергия, запасенная в конденсаторе, не израсходуется на преодоление омического сопротивления контура. Возникает группа затухающих колебаний.

Чтобы колебания в колебательном контуре не прекратились, необходимо периодически снабжать конденсатор запасом энергии.