В.Ф. ШИЛОВ
МАССОВАЯ
РАДИО
БИБЛИОТЕКА
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
НА ЭЛЕКТРОННО-СВЕТОВОМ
ИНДИКАТОРЕ
МАССОВАЯ
РАДИО
БИБЛИОТЕКА
Выпуск 981
В. Ф. ШИЛОВ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
НА ЭЛЕКТРОННО-
СВЕТОВОМ
ИНДИКАТОРЕ
ВТОРОЕ ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И
ДОПОЛНЕННОЕ
МОСКВА «ЭНЕРГИЯ» 1979
ББК 24.2.2
Ш 59
УДК 621.317.7.085.3
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Берг А. И., Борисов В. Г., Белкин Б. Г., Ванеев В. И., Гениш-
та Е. Н., Гороховский А. В., Демьянов И. А., Ельяшке-
вич С. А., Жеребцов И. П., Корольков В. Г., Смирнов А. Д.,
Тарасов Ф. И., Чистяков Н. И.
Шилов В. Ф.
Ш 59 Измерительные приборы на электронно-свето-
вом индикаторе.— 2-е изд., перераб. и доп. — М.:
Энергия, 1979. — 48 с., ил.— (Массовая радиобиб-
лиотека; Вып. 981).
25 к.
Книга знакомит читателей с простыми измерительными прибора-
ми и устройствами, в которых используется электронно-световой инди-
катор Приборы предназначены для измерения электрических и не-
электрических величин: тока, напряжения, сопротивления, индуктивно-
сти, емкости, частоты, освещенности, температуры и т. д. Дана мето-
дика изготовления, налаживания, градуировки и использования этих
измерительных приборов.
Первое издание книги вышло в 1971 г. Второе издание дополнено
описанием физических опытов с электронно-световым индикатором.
Книга предназначена для широкого круга радиолюбителей.
30404-018
Ш ------------- 252-79. 2402020000
051(01)-79
ББК 24.2.2
6Ф2.08
© Издательство «Энергия», 1979 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Конструирование радиоаппаратуры (усилителей звуковой ча-
стоты, приемников, электронных автоматических устройств и т. д.),
проверка, ремонт и налаживание ее, как правило, связаны с раз-
личными электрическими измерениями. Чаще всего приходится из-
мерять сопротивления, напряжения и токи в цепях устройства, ем-
кости и индуктивности, определять частоты настройки колебатель-
ных контуров.
Радиотехнические измерения используют и для оценки неэлек-
трических величин. Так, например, давление, температуру, влаж-
ность, механические вибрации, линейные удлинения при нагревании
и другие неэлектрические .величины можно преобразовывать с по-
мощью специальных датчиков в электрические и оценивать их, ис-
пользуя приборы и методы электрических и радиотехнических из-
мерений. Целью же измерений является получение численного зна-
чения измеряемой величины.
В измерительных приборах, описываемых в книге, для от-
счета измеряемых величин используется электронно-световой инди-
катор. Прибор прост, в изготовлении, но точность измерений с его
помощью невысока, поэтому он может служить лишь для приблизи-
тельной оценки той или иной электрической величины.
Настоящее издание книги дополнено описаниями импульсных
генераторов (блокинг-генератор, несимметричный мультивибратор)
и физических опытов по исследованию статического электричества,
электропроводности различных сред, магнитной индукции постоян-
ных магнитов и электромагнитов, электромагнитной индукции.
Ваши отзывы и замечания по этой книге просим присылать по
адресу: 113114, Москва М-114, Шлюзовая наб., 10, изд-во «Энер-
гия», редакция Массовой радиобиблиотеки.
Автор
ЭЛЕКТРОННО-СВЕТОВОЙ ИНДИКАТОР И ЕГО ПИТАНИЕ
Наша промышленность выпускает несколько типов электронно-
световых индикаторов — электронных ламп, используемых для оп-
ределения правильности настройки радиовещательного приемника,
уровня записи и воспроизведения звука в магнитофоне и некото-
рых других целей.
Основой пробников, измерительных приборов и генераторов,
описываемых в этой книге, служит электронно-световой индикатор
6Е1П. Эта лампа кроме отсчета измеряемых величин благодаря
конструктивным особенностям незаменима при исследовании неко-
торых электростатических и электродинамических явлений и про-
цессов. Внешний вид, конструкция и графическое изображение
электронно-светового индикатора 6Е1П показаны на рис. 1,а—в.
Цифры, стоящие возле выводов электродов, указывают номера со-
ответствующих им штырьков (цоколевка лампы). При этом на
лампу надо смотреть снизу.
Как и другие электронно-световые индикаторы, например 6Е5С,
лампа 6Е1П состоит из двух частей — триодной и индикаторной,
имеющих общий подогревный катод К (рис. 1,6). Триод управляет
индикатором, экран Э которого при этом светится. В сечении катод
имеет форму, напоминающую треугольник. Его выпуклая поверх-
ность испускает электроны в направлении соединенной с ним экра-
нирующей сетки ЭС. Специальное профилирование катода и сетки
позволяет сконцентрировать электроны в сравнительно узкий поток,
направляемый к положительно заряженному экрану. Внутренняя
поверхность экрана (кратер) покрыта тонким слоем кремнекислого
цинка — виллемита, светящегося под действием бомбардировки его
электронами. Ширина электронного и, следовательно, ширина све-
тящегося участка экрана зависят от напряжения на управляющем
электроде УЭ, изолированного от экрана Э. Если оно близко к на-
пряжению экрана, то поток электронов расширяется. Если же на-
пряжение на управляющем электроде меньше напряжения на эк-
ране, поток электронов сжимается и светится лишь узкая полоска
в средней части экрана.
Для изменения напряжения на управляющем электроде служит
триодная часть лампы, образуемая катодом, управляющей сеткой
УС, имеющей форму рамки, и плоским анодом А, соединенным с
управляющим электродом. Триодная часть индикатора работает
так же, как и обычный триод. Его усредненные характеристики за-
висимости тока анода от напряжения на аноде при напряжении на
кратере экрана 4-250 В приведены на рис. 2.
Подача на управляющую сетку постоянного или переменного
напряжения ведет к изменению анодного тока триода, а вместе с
тем к изменению напряжения на управляющем электроде, что вы-
зывает расширение или сжатие электродного потока. Таким обра-
4
Рис. 1.
зом, электронный поток индикатора изменяет свою форму под дей-
ствием как постоянного, так и переменного электрического поля,
создаваемого напряжением между управляющей сеткой и катодом
лампы.
На электронный поток в лампе воздействует также внешнее по-
ле постоянного магнита или электромагнита: под действием поля
постоянного магнита он искривляется, а под действием переменного
магнитного поля расширяется и сужается с изменением частоты
тока, причем такая реакция электронов на внешнее магнитное поле
в лампе 6Е1П выражена значительно сильнее, чем в других элек-
тронно-световых индикаторах.
Рис. 2.
Рис. 3.
При проверке исправности радиотехнических деталей ила
электронной аппаратуры о токе или наряжении в цепях можно су-
дить по углу расхождения или отклонения электронного потока на
экране индикатора. А так как индикатор имеет очень большое
входное сопротивление, то при подключении fero к -измеряемой цепи
он не изменяет режима ее работы.
10 OlO
Рис. 4.	Рис. 5.
Для питания нити накала электронно-светового индикатора ну-
жен источник переменного (или постоянного) тока напряжением
6,3 В, а для питания анодной цепи и экрана — источник постоян-
ного тока напряжением около 250 В. Первым источником может
быть трансформатор, понижающий напряжение сети до 6,3 В, вто-
рым — однополупериодный или двухполупериодный выпрямитель.
Однополупериодный выпрямитель (рис. 3) состоит из обмотки
II трансформатора питания Трь диода Д1 и электролитического -
конденсатора С] большой емкости (не меньше 20 мкФ). Так как
диод обладает односторонней проводимостью, он преобразует пе-
ременный ток в ток постоянный по направлению,' но пульсирующий
по величине. Пульсации выпрямленного тока сглаживает конден-
сатор Ci.
Обмотка /// служит для питания нити накала индикатора.
Если трансформатор питания монтируют вместе с индикатором
на одном шасси, то его размещают в подвале шасси. Удаление
трансформатора oi лампы и экранирование его листовой жестью ос-
лабляет воздействие переменного магнитного поля трансформатора
на электронный поток индикатора.
Данные трансформатора питания: магнитопровод Ш19X19, об-
мотка / содержит 1540 витков провода ПЭВ 0,1 с отводом от
середины (770+770), обмотка II — 1600 витков провода ПЭВ 0,1,
обмотка /// — 52 витка провода ПЭВ 0,51.
Двухполупериодный выпрямитель (рис. 4) состоит из обмотки
II трансформатора питания Tpi, диодов Д\—Дь, включенных по мос-
товой схеме, фильтрующего конденсатора С4 и стабилитрона Л\.
На выходе такого выпрямителя частота пульсации тока равна
100 Гц, что создает лучшие условия для их фильтрации.
Обмотка III трансформатора — обмотка накала .индикатора.
Такой блок питания целесообразно делать автономным и сое-
динять его с электродами электронно-светового индикатора с по-
мощью кабеля, сплетенного из многожильных монтажных проводов.
6
Если напряжение электроосветительной сети достаточно ста-
бильно, то стабилитрон можно исключить, а вместо него на выходе
выпрямителя включить такой же конденсатор, как Ci.
Для питания электронно-светового индикатора можно также
использовать транзисторный преобразователь напряжения батареи
3336Л с выпрямителем. Схема такого блока питания показана на
рис. 5. Напряжение на нить накала лампы подается непосредствен-
но от батареи Б], а анодное напряжение получают за счет преоб-
разования постоянного напряжения батареи в переменное, которое
выпрямляется.’
Преобразователь собран по схеме симметричного мультивибра-
тора на мощных транзисторах Л и Л. В таком мультивибраторе
параметры транзисторов, сопротивления резисторов Rt и Т?2 в их
базовых цепях, а также емкости конденсаторов С2 и С3 одинаковы.
Устойчивое состояние каскадов мультивибратора, при котором оба
его транзистора открыты, невозможно. Всякое изменение токов или
напряжений в его цепях ведет к лавинообразному процессу, в ре-
зультате которого один из транзисторов закрывается, а другой,от-
крывается. Время пребывания устройства в таком состоянии опре-
деляется постоянной времени цепи разряда конденсатора С2 или С3.
Когда напряжение на конденсаторе становится близким к нулю,
закрытый транзистор открывается, а открытый закрывается. Про-
цесс этот все время повторяется. При этом амплитуда импульсов
на коллекторах транзисторов близка к напряжению источника пи-
тания.
Пульсирующий ток, создающийся в коллекторных цепях тран-
зисторов, трансформируется. В результате в обмотке- II трансфор-
матора индуцируется достаточно высокое переменное напряжение,
которое выпрямляется диодом Д\, а пульсации выпрямленного на-
пряжения сглаживаются конденсатором
Трансформатор Tpi намотан на тороидальном магнитопроводе
Из пермаллоя 79НМ с наружным диаметром 40, внутренним 25 мм
и высотой 6 мм. Обмотка I содержит 40 витков (20+20) провода
ПЭВ 0,51, обмотка II— 1800 витков провода ПЭВ 0,1.
Трансформатор можно также намотать на магнитопроводе се-
чением 5—6 см2 из Ш-образных пластин трансформаторной стали.
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ПРОБНИКИ
Универсальный индикатор. Этот электронно-световой индикатор,
смонтированный по схеме на рис. 6, применяется во многих измери-
тельных приборах. Анод лампы — индикатора JIi соединен с экра-
ном через резистор /?2. Если на управляющую сетку будет подано
переменное напряжение, то на аноде триода напряжение будет из-
меняться, а на экране оставаться постоянным. Изменение напря-
л жения на аноде, а вместе с тем и на управляющем электроде вы-
зывает колебания электронного луча. При подаче высокого на-
пряжения на • входные зажимы 1 и 2 индикатора резистор R\
предохраняет участок сетка — катод от пробоя.
Фокусировку электронного потока индикатора осуществляют
переменным резистором R3 путем изменения напряжения смещения
на управляющей сетке'.'
Выключатель (тумблер) является переключателем рода ра-
боты индикатора. При разомкнутых его контактах индикатор ис-
пользуется как вольтметр, при замкнутых — как миллиамперметр.
7
Многопредельный вольтметр. Прибор служит для измерения по-
стоянных и переменных напряжений в широком диапазоне частот.
Он состоит из универсального индикатора, собранного по схеме на
рис. 6, и делителя напряжения с переключателем пределов изме-
рений, смонтированных по схеме, показанной на рис. 7. Делитель
напряжения, определяющий входное сопротивление прибора, обра-
зуют резисторы —/?3. Переключатель Bt имеет три положения,
соответствующих трем пределам измерения напряжений. Провод-
1
Рис. 8.	Рис. 9.
ники 1, 2, идущие от переключателя, соединяют с соответствующими
зажимами универсального индикатора (рис. 6). Входными зажи-
мами 1—3, снабженными щупами, вольтметр подключают к изме-
ряемым цепям: зажимами I и 3— к цепям постоянного тока, зажи-
мами 2 и 3 — к цепям переменного тока. Зажим 3 является общим.
Вольтметром можно измерять напряжения постоянного и пере-
менного токов в пределах 0—5, 0—50, 0—300 В.
Шкалы вольтметров постоянного и переменного токов разные.
Шкалу вольтметра постоянного тока градуируют следующим
образом. Переключатель Bi устанавливают в положение «5 В», а
на входные зажимы 1 и 3 подают через переменный резистор Ri
(рис. 8) постоянное напряжение от источника, составленного из
двух батарей 3336Л (9 В). Перед этим контакты тумблера универ-
сального индикатора размыкают и переменным резистором R3 (см.
рис. 6) фокусируют электронный поток в узкую полоску. Затем
ползуйок переменного резистора Ri (рис. 8) устанавливают в край-
нее нижнее (по схеме) положение. При этом образцовый вольтметр
8
Hili покажет нулевое напряжение — на шкале градуируемого вольт-
метра против светящейся полоски экрана ставят нулевую отметку
(рис. 9). Затем переменным резистором Rt устанавливают напря-
жение, равное 1 В. Теперь светящийся участок индикатора расши-
•рится. На шкале градуируемого вольтметра можно прямой линией
отметить соответствующую границу и сделать надпись «1 В». Да-
лее постепенно увеличивают напряжение на входе вольтметра и на
шкале делают отметки через каждый 1 В напряжения (рис. 9).
Подобным образом градуируют и шкалу вольтметра перемен-
ного тока, только на переменный резистор Ri (рис. 8) подают пере-
менное напряжение и идущие от него проводники 1 и 3 соединяют
соответственно с зажимами 2 и 3 вольтметра. Если шкала вольт-
метра постоянного тока располо-
жена с левой стороны от оси инди-
катора, то деления шкалы вольт-
метра переменного тока следует
размещать с правой стороны.
Рис. 11.
Обе шкалы индикатора, изготовленные из полосок плотной
бумаги, склеивают и надевают на баллон лампы (рис. 10).
При установке переключателя В\ вольтметра в положение «5 В»
каждое деление шкалы будет соответствовать 1 В, при установке
его в положение «50 В» цена каждого деления шкалы становится
равной 10 В. При переводе переключателя в положение «300 В» це-
на деления шкалы вольтметра будет равна 60 В.
Если напряжение исследуемой цепи неизвестно, то измерение
начинают на пределе «300 В». Только после этого переключатель
вольтметра переводят в положение «50 В» или «5 В» и производят
отсчет измеряемой величины по шкале.
Наименьшее напряжение, которое можно измерить таким вольт-
метром, около'0,3 В.
В отличие от широко распространенных вольтметров со стре-
лочным прибором вольтметром с электронно-световым индикатором
можно измерять- напряжения высокой частоты. В этом случае надо
только отключить конденсатор Ci (см. рис. 6), шунтирующий вход-
ную цепь индикатора.	ч
Омметр. Если вольтметр постоянного тока дополнить цепью,
создающей на его входе постоянное напряжение, зависящее от из-
,меряемого сопротивления, то он становится омметром. При измере-
2—617
9
нии сопротивлений к зажимам 1 и 2 универсального индикатора
(см. рис. 6) нужно подключить резистор.
Принципиальная схема такого омметра показана на рис. 11.
Его входная цепь состоит из резистора Rt, батареи Et (3336Л) и
гнезд Гнг л Гнг. Измеряемый резистор Rx и резистор Rt подключе-
ны к батарее Би напряжение которой должно быть равно предель-
ному напряжению С/о, измеряемому вольтметром постоянного тока
При разомкнутых контактах тумблера Bi резистором Rt доби-
ваются узкой светящейся полоски на экране индикатора (рис. 12).
Затем гнезда Гн^ и Гзамыкают накоротко. Электронный поток
Рис. 12.	Рис. 13.	Рис. 14.
при этом расфокусируется и примет вид, показанный на рис. 13.
Если теперь к входным гнездам присоединить переменный резистор
(на рис. 11/?) сопротивлением 100 кОм совместно с образцовым
омметром, имеющим стрелочный индикатор, то в зависимости от
положения ползунка этого резистора расфокусировка электронного
потока будет изменяться: светящийся сектор будет шире, когда
ползунок находится в крайнем левом (по рис. 11) положении, и
.уже — в крайнем правом положении. Следовательно, если каждый
раз изменять сопротивление резистора R и соответственно отмечать
границу светящегося сектора, то получится проградуированная
шкала омметра (рис. 13).
Градуировку омметра производят следующим образом. Ползу-
нок переменного резистора R смещают в крайнее левое (по рис. 11)>
положение и на шкале отмечают прямой линией границу светящего-
ся сектора. Затем правый (по схеме) вывод резистора отсоединяют
от гнезда Гн2, касаются им зажима омметра и перемещают ползунок
резистора R до тех пор, пока омметр не покажет, например, 8 кОм.
После этого вывод резистора R отключают от омметра и снова со-
единяют с гнездом Г«2 — светящийся сектор расширяется. На шкале
отмечают границу сектора и делают надпись «8 кОм». Далее про-
цесс повторяют с той лишь разницей, что по омметру устанавли-
вают иное сопротивление введенной части резистора R и наносят сле-
дующее деление шкалы градуируемого омметра.
После градуировки шкалы омметром можно измерять сопротив-
ление резистора. Для этого к входным гнездам омметра присоеди-
няют резистор неизвестного сопротивления $RX) и, наблюдая за
границей светящегося сектора индикатора, по шкале определяют его
сопротивление.
Ю
Пределы измерения и пена делений шкалы такого омметра за-
висят от номинала резистора При R] == 10 кОм можно измерять
сопротивления от 0 до 20 «Ом; с увеличением сопротивления этого
резистора верхний предел измерений омметра возрастает.
Расширить пределы измерений можно введением нескольких до-
бавочных резисторов различных номиналов, как показано на рис. 14.
Проводники 1 и 2, идущие от гнезд Гн^ и Гнг, соединяют с за-
жимами 1 и 2 универсального индикатора (см. рис. 6). Получится
многопредельный ламповый омметр, у которого в отличие от одно-
предельного омметра нуль будет в середине шкалы. Для градуиров-
ки шкалы регулировочный переменный резистор вместе с образцовым
омметром подключают к входным гнездам вместо резистора Rx- Так
как сопротивления добавочных резисторов /?1—/?4 кратны, градуи-
ровку производят на одном пределе измерений, против каждого по-
ложения переключателя Bi пишут соответствующий множитель,
который учитывают при измерении сопротивлений.
Точность показаний омметра, как и вольтметра, будет зависеть
от стабильности напряжения питания анода электронно-светового
индикатора при прочих равных условиях.
Так как все элементы радиотехнических цепей обладают опре-
деленными электрическими сопротивлениями, то измерением их мож-
но установить исправность цепей и отдельных деталей.
Проверка резисторов (7?я на рис. 11) обычно ограничивается
измерением их сопротивления постоянному4 току, для чего в боль-
- шинстве случаев пригодны описанные здесь омметры. При необхо-
димости измерить сопротивление резистора, уже вмонтированного
в устройство, надо отпаять один из его выводов и только после это-
го подключить к нему измерительный прибор. Измерение в этом
-случае должно производится при выключенном питании проверяемо-
го устройства.
Проверка катушек (L на рис. 11). Провода, обмотки трансфор-
маторов, дросселей и катушек обладают сопротивлением от долей
ома до сотен ом. Для проверки исправности катушки или обмотки
трансформатора ее выводы присоединяют к входным тнездам ом-
метра. Если катушка исправна, то светящийся сектор индикатора
расширяется и омметр показывает некоторое сопротивление. Если
же в катушке имеется обрыв, то индикатор не реагирует на при-
соединение катушки к входным гнездам омметра.
Проверка конденсаторов (С на рис. 11). Конденсатор, который
надо проверить, подключают к гнездам Гнг и Гн2 омметра. Если
конденсатор исправен, в момент подключения его к омметру све-
тящийся сектор индикатора расширяется, а затем, после зарядки
конденсатора, снова становится узким. Время расширения сектора
зависит от емкости конденсатора.
Если напряжение батареи Bi равно 3,7—4,5 В (3336Л), можно
вести проверку исправности конденсаторов, начиная с конденсато-
• ров емкостью 0,01 мкФ. При напряжении батареи 9 В («Крона» или
две батареи 3336Л) омметр позволяет проверять конденсаторы
емкостью от нескольких тысяч пикофарад. С увеличением напря-
жения батареи расширяется и светящийся сектор индикатора. Если
конденсатор пробит, jfo светящийся сектор индикатора будет рас-
ширен все время, пока конденсатор присоединен к входным гнездам
омметра. При обрыве одного из внутренних соединительных провод-
ников конденсатора индикатор не реагирует на подключение этого
конденсатора к омметру.
2*	11
При испытании конденсатора переменной емкости с воздушным
диэлектриком медленно вращают ось его ротора и внимательно сле-
дят за показаниями прибора. Обнаружив положение обкладок, при
котором происходит расширение светящегося сектора (короткое за-
мыкание), прекращают дальнейшее вращение оси и, слегка посту-
кивая стерженьком из изоляционного материала по каждой пласти-
не ротора, выявляют искривленную пластину.
Проверка полупроводниковых диодов и транзисторов. Проверяе-
мый полупроводниковый диод (Д на рис. 11) подключают к вход-
ным гнездам омметра. Если диод включен в прямом направлении,
индикатор реагирует расширением светящегося сектора, если в об-.,
ратном — индикатор не реагирует. При пробитом диоде, при под-
ключении его к омметру светящийся сектор расширяется, а при
наличии в диоде обрыва индикатор омметра не будет реагировать
на подключение к нему такого диода.
У транзистора прежде всего проверяют исправность его р-п
переходов. Для этого с гнездом Г«1 соединяют вывод базы тран-
зистора структуры р-п-р, с гнездом Гн% — вывод коллектора, а за-
тем эмиттера. В первом случае индикатор не дает показаний, во
втором показывает наличие тока в цепи. Затем вывод базы транзис-
тора соединяют с гнездом Гнъ, вывод коллектора и затем эмиттера
соединяют поочередно с гнездом Г«1. Индикатор при этом дает про-
тивоположные показания. Если, например, при испытании эмиттер-
ного перехода индикатор в обоих случаях показывает малое сопро-
тивление, значит, этот р-п переход транзистора пробит. Если омметр
в том и другом случае показывает большое сопротивление коллек-
торного р-п перехода (светящийся сектор индикатора не расширя-
ется), это означает, что внутри транзистора имеется обрыв.
Проверка радиоламп. С помощью омметра, пользуясь им как
пробником, можно установить такие неисправности радиолампы,
как обрыв нити накала, короткое замыкание между электродами,
обрывы выводов электродов, потеря катодом эмиссии.
Для проверки исправности нити накала лампы ее выводы со-
единяют с входными гнездами омметра. Если нить цела, то индика-
тор показывает малое сопротивление, при обрыве нити — бесконеч-
но большое сопротивление.
При испытании на короткое замыкание между электродами по-
следовательно проверяют сопротивление между их выводами. По-
казания индикатора должны быть только при измерении сопротив-
ления между выводами тех электродов, которые по схеме соеди-
нены между собой. Так, например, защитная сетка пентода может
быть соединена с катодом. Во всех остальных случаях омметр
не должен давать показаний.
Для проверки эмиссии электронной лампы на ее нить накала
подают напряжение питания, все ее сетки, соединенные с анодом,
подключают к зажиму 1, а катод через источник постоянного напря-
жения не ниже ЗОВ — к зажиму 2 индикатора омметра (рис. 15).
При этом по цепи идет ток и падение напряжения на резисторе
(рис. 6) вызывает расширение светящегося сектора. При потере
катодом эмиссии индикатор не дает показаний.
При испытании на обрыв вывод катода лампы соединяют через,
тот же источник постоянного тока (Д на рис. 15) с зажимом 2, а
с зажимом 1 — последовательно выводы сеток и анода. При этом
на сетки и анод поочередно подается положительное по отношению
к катоду напряжение. При обрыве вывода какого-либо электрода
12
показания индикатора отсутствуют. Если обрыва нет, индикатор
дает показания.
Пробник для настройки ламповых приемников и усилителей
низкой частоты. Пробник, схема которого приведена на рис. 16,
представляет собой усилитель низкой частоты с индикатором и
предназначен для покаскадной проверки ламповых приемников и
усилителей низкой частоты. Напряжение питания на электроды лам-
пы пробника можно подавать от выпрямителя проверяемого устрой-
ства.
Рис. 15.	Рис. 16.
При проверке высокочастотных каскадов зажим «Общий» сое-
диняют с шасси, измерительный щуп вставляют в гнездо Гн{ и
прикасаются им к выходам цепи высокочастотного каскада. Если
приемник настроен на какую-либо радиостанцию, то светящийся сек-
тор индикатора расширяется, так как в этом случае триодная часть
лампы работает как сеточный детектор. По мере переключения проб-
ника, начиная с анода первого каскада приемника и заканчивая
выходным каскадом, угол расширения светящегося сектора увели-
чивается. В случае неисправности какого-либо каскада угол сектора
остается неизменным.
При испытании усилителя низкой частоты измерительный щуп
нужно вставить в гнездо Гяя; методика пользования пробником ос-
тается такой же.
Индикатор уровня сигнала в усилителе. При настройке и ре-
монте усилителя низкой частоты электронно-световой индикатор
также может принести определенную пользу: показывая допусти-
мый уровень сигналов в каком-либо (обычно в предоконечном или
выходном) каскаде усилителя, он будет предупреждать о необхо-
димости уменьшить напряжение сигнала, подводимое ко входу уси-
лителя, во избежание перегрузки и появления искажений.
Принципиальная схема такого индикатора уровня низкочастот-
ного сигнала приведена на рис. 17. Проводником, обозначенным
буквой а, индикатор подключают к аноду лампы пр ед оконечного
каскада. Напряжение смещения на сетку лампы 6Е1П подается с
делителя, состоящего- из резисторов /?3 и Rt. Номиналы резисторов
делителя подбирают опытным путем так, чтобы при максимально
допустимом сигнале светящийся сектор индикатора был раскрыт
на всю ширину экрана.
Индикатор стереобаланса. Индикатор, принципиальная схема
^которого приведена на рис. 18, можно использовать для оптималь-
13
ной настройки каналов лампового стереофонического усилителя.
В стереофонических установках используют идентичные громко- ’
говорители, поэтому к звуковым катушкам их головок должны по-
даваться равные по значению напряжения низкочастотного сигна-
ла и, значит, оба канала усиления должны иметь одинаковые ко-
эффициенты усиления. Отрегулировать, усиление на слух затрудни-
тельно. Сделать же это с помощью индикатора стереобаланса го-
раздо легче.
Для такого прибора потребуются два совершенно одинаковых
трансформатора Гр1 и Тр2. Их обмотки I (понижающие) соединяют •,
с низкоомными обмотками выходных трансформаторов стереоуси->?'
Рис. 17.	Рис. 18.
лителя, а обмотки // соединяют встречно. На резисторе Ri напря-
жение будет равно нулю лишь тогда, когда напряжения на обмот-
ках 11 обоих трансформаторов будут одинаковы. В ином случае на
резисторе /?1 появится разностное напряжение, которое после вы- ~
прямления диодом Д1 подается на вход индикатора.
При включении индикатора сопротивление нижней (по схеме)
части резистора Pi должно быть наименьшим, чтобы исключить
возможность пробоя диода при пиках входного напряжения низкой
частоты.
Индикатор нулевых' биений. В радиолюбительской практике на-
иболее доступным методом измерения частоты является метод нуле-
вых биений. Схема такого индикатора, работающего в диапазоне
частот от десятков килогерц до десятков мегагерц при амплитуде
входного напряжения выше 10 мВ, приведена на рис. 19. Погреш-
ность измерения определяется только точностью градуировки образ-
цового генератора.
Образцовая fo и измеряемая fx частоты подаются на управля-
ющую и защитную сетки лампы Л1 смесительного каскада. На на-
грузочном резисторе Рз выделяется напряжение разностной частоты
fx—fo, которое через разделительный конденсатор Се и резистор Рь
подается на управляющую сетку лампы Л2 усилителя биений.
Резистором Ra устанавливают необходимый уровень напря-
жения биений. Усиленные биения детектируются диодом Д2. Посто-.
янная времени детектирования t—RgCi выбрана малой по сравне-
нию с минимальным периодом биений. В результате на управляю-
щую сетку лампы Л3, являющейся индикатором биений, подается
отрицательная полуволна напряжения биений.
14
Если частоты fx и f0 отличаются значительно, т. е. fx—fo>
>20 кГц, на экране индикатора наблюдается узкий светящийся
сектор.
По мере приближения частоты fx к f0 (25 Гц</Ж—fo<2O кГц)
светящийся сектор принимает наибольшие размеры (экран засвечен
полностью). При fx—fo<25 Гц сектор индикатора начинает пульси-
ровать с частотой биений. При fx—fo он превращается в узкую ли-
нию. В этот момент отсчитывают значение измеряемой частоты по
шкале образцового генератора. Дальнейшее изменение частоты ве-
дет к обратному поведению светящегося сектора индикатора: пуль-
сация, максимальная засветка, минимальный сектор.
Рис. 19.
Прибор может быть выполнен в виде приставки, питающейся от
настраиваемой аппаратуры, либо в виде самостоятельной конструк-
ции с питанием от выпрямителя с выходным напряжением 250 В.
Многопредельный миллиамперметр. Универсальный индикатор,
собранный по схеме на рис. 6 (контакты тумблера Bi замкнуты),
вместе с электромагнитом образуют миллиамперметр. При этом об-
мотка электромагнита одним из полюсов должна быть вплотную при-
жата к баллону лампы 6Е1П с тыльной стороны экрана. Если че-
рез обмотку пропускать постоянный ток, то вокруг нее возникает
магнитное поле, которое взаимодействует с электронным потоком
индикатора и отклоняет его в сторону. По углу же его отклонения
можно судить о значении тока в цепи потребителя, последовательно
с которым включен электромагнит. Если эта цепь питается перемен-
ным током, то электронный поток расфокусируется, так как полюсы
электромагнита будут непрерывно меняться местами с частотой
тока.
Для миллиамперметра с пределами измерения от 0,5 до 50 мА
надо на каркас из мягкого железа (рис. 20), оклеенный калькой,
намотать 3300 витков провода ПЭВ 0,4. Если сделать отводы от
1650, 825 и 412 витков и включить эти секции катушки электромаг-
нита последоватеЛьйо с потребителем, то верхний предел измерения
миллиамперметра расширится соответственно до 100, 200, 400 мА.
Этим же миллиамперметром можно измерять и переменный ток
в тех же пределах, но по другой шкале — шкале переменного тока.
15
Шкалу миллиамперметра постоянного и переменного токов гра-
дуируют по схеме, изображенной на рис. 21. На зажимы «+» и «—»f;
т. е. на переменный проволочный резистор Ri, подают постоянное
напряжение 9 В от двух последовательно соединенных батарей
3336Л. По образцовому миллиамперметру ИП1 (любой авометр в
режиме измерения постоянного тока) в цепи устанавливают ток в
1, 2, 3, 4, 5, 10 и т. д. до 50 мА и по границе светящегося сектора
Рис. 21.
Рис. 22.
индикатора на шкале делают соответствующие отметки с цифровы-
ми обозначениями. Получится шкала миллиамперметра с пределом
измерения до 50 мА (рис. 22). Для других пределов измерения гра-
дуировку можно не проводить, так как показания индикатора будут
умножаться на соответствующий множи-
тель.
Для градуировки шкалы миллиампер-
метра переменного тока на переменный ре-
зистор Ri подают переменное напряжение,
при этом и образцовый миллиамперметр
Я/71 тоже должен быть переменного тока.
Способ градуировки такой же, как и при
градуировке шкалы постоянного тока. Если
шкала миллиамперметра постоянного тока
расположена справа от оси индикатора, как
на рис. 22, шкала миллиамперметра пере-
менного тока может быть слева.
В отличие от стрелочного миллиампер-
метра этот прибор не боится перегрузок.
Правда, при замыкании цепи с большим током (1 А и более) элек-
тронный поток в индикаторе деформируется вследствие намагничи-
вания электродов лампы. Устранить это явление можно, приблизив
к лампе постоянный магнит.
Авометр. Авометр является комбинированным прибором, ко-
торым можно измерять токи, напряжения, сопротивления. Отсчет
всех измеряемых величин может производиться непосредственно по
шкалам, размещенным вокруг экрана электронно-светового индика-
тора.
Предлагаемый авометр, схема которого показана на рис. 23,
отличается от описанного вольтметра на рис. 6 и 7 наличием катуш-
ки электромагнита Эл*! с пятью зажимами и. батареи Bi с добавоч-
ными резисторами Rt—Ri для омметра. Наличие нескольких преде-
лов каждого режима работы позволяет измерять как малые, так и
больщие электрические величины. Например, при работе с приемной
16
и усилительной аппаратурой, питаемой от сети переменного тока,
пределы измерения постоянных и переменных напряжений могут
быть 1—500 В, а токов 0,1—100 мА. При работе с аналогичной ап-
паратурой, питаемой от источников постоянного тока, верхняя гра-
, ница требуемого предела измерения снижается до 300 В по напря-
жению й возрастает до 0,5 А по току. Диапазон измеряемых сопро-
тивлений резисторов может быть от 1 Ом до 10 МОм.
Рис. 23.
Органы управления авометром следует размещать равномерно по
всей площади лицевой панели прибора симметрично относительно
вертикальной оси индикатора и, для упрощения пользования при-
бором, группами в соответствии с их назначением.	;
Для подключения авометра к исследуемой цепи или детали
пользуются двумя гибкими проводниками длиной около 1 м в по-
лихлорвиниловой изоляции, желательно разного цвета. С одной сто-
роны к проводникам припаивают наконечники в виде лапок для
подключения к зажимам, с другой — щупы с эбонитовыми или пласт-
массовыми -втулками. В ряде случаев, удобно пользоваться съем-
ными зажимами типа «крокодил», которые надевают на выступаю-
щие концы стержней щупов.
При измерении напряжений и токов первоначально устанавли-
вают наибольший предел измерения, а затем постепенно переходят
к нужному пределу. При измерении напряжения постоянного тока
переключатель В3 устанавливают в положение «V», переключатель
Bi — в положение «300 В», контакты выключателя Bt размыкают и
переменным резистором /?ю фокусируют электронный поток инди-
катора. Затем к зажимам 1 и 3 подключают щупы и измеряют на-
пряжение. Если индикатор не дает показаний, то переключатель
Bi переводят в положение «50 В» или «5 В».
Напряжение переменного тока измеряют при тех же положениях
переключателей,, только измерительные щупы подключают к зажи-
мам 2 и 3 и отсчет' йроизводят по шкале переменного напряжения.
При измерении сопротивлений переключатель В3 устанавливают
в положение «й», контакты выключателя Вк размыкают, к гнездам
Rx присоединяют исследуемый резистор и по шкале омметра произ-
. водят отсчет его сопротивления.
3-617
17
При измерении тока контакты выключателя В4 замыкают, ре-,
зистором /?ю фокусируют электронный поток индикатора, щупами,’
подключая их к отводам электромагнита Эм1г устанавливают нуж-
ный предел измерений и, включив прибор в разрыв цепи, по гра-
нице светящегося сектора производят отсчет измеряемой величины.
Измеритель емкости. Измеритель емкости' конденсаторов (рис.
24) представляет собой совокупность измерительного моста с элек-
тронно-световым индикатором. Два плеча моста образуют участки
R' и R" переменного резистора R2, два других плеча — один из об-
разцовых конденсаторов Ci—Сз и неизвестный конденсатор, под-
ключаемый к гнездам Сх. В одну из ветвей образцового конденса-
тора (Сз) включен переменный резистор Ri.
Рис. 24.
Питание измерительного моста осуществляется от сети пере-
менного тока, напряжение которой трансформатором понижается до
60 В и подводится к одной диагонали моста. В другую диагональ
включена лампа 6Е1П, выполняющая роль индикатора баланса
моста. Процесс измерения сводится к балансировке мостаj Если
мост рассчитан на измерение сравнительно небольших емкостей (до
0,01 мкФ), для которых потери на низших частотах малы, то ре-
зистора Ri может не быть (как это сделано в двух других ветвях).
Равновесие измерительного моста, сопротивление плеч которого
носит комплексный характер, наступает тогда, когда произведения
сопротивлений противоположных плеч равны. Кроме того, если два
плеча моста содержат чисто активные или чисто реактивные сопро-
тивления, то равенство фаз будет иметь место при одинаковой доб-
ротности двух других плеч, т. е.
*'У 4 + (2я;Сх)а * V (2л/С8)2 J
1_____________________________1
2nfCx Rx	2nfC3Rf
Решая совместно эти уравнения, находим:
сх =	»	0)
18
^x = Ri~~.	(2)
А
Таким образом, в момент баланса моста по электрическим
данным его элементов можно определить как измеряемую емкость
Сх, так и потери в ней Rx.
Для определения сопротивления потерь удобнее пользоваться
С3
формулой Rx = 7?! —- , которую легко получить, если перемно-
Сх
жить соответственно левые и правые части равенств (1) и (2). Так
как емкость конденсатора С3 постоянна, то резистор Z?i нужно
снабдить шкалой. Резистор fa тоже должен иметь шкалу, для чего
на его ось надеваются картонный диск и ручка с указателем —
«клювиком». При градуировке к крайнему и среднему выводам пе-
ременного резистора fa подключают омметр. Вращая ручку резис-
тора, по омметру определяют сопротивление, например 10 Ом, и про-
тив указателя на шкале ставят это число. Затем так же отмечают
20 Ом и т. д. Таким образом, цена деления получившейся шкалы
будет 10 Ом на деление.
При балансировке моста напряжение, создающееся на нем,
через конденсатор С4 подается на управляющую сетку лампы 6Е1П
и вызывает изменение светящегося сектора. Когда мост сбаланси-
рован, на экране индикатора видна узкая светящаяся полоска, так
как в это время напряжение на сетке лампы близко к нулю. После
балансировки моста определяют сопротивления R' и R". Если R' бу-
дет равно числу против стрелки указателя, то R" будет равно
1000 Ом минус R'.
Чувствительность прибора можно регулировать резистором R5.
Измеритель малых емкостей. Для измерения малых емкостей
(единицы и десятки пикофарад) применяют метод замещения. Точ-
ность измерения таким методом можно значительно повысить, если
в качестве индикатора резонанса использовать узкополосный фильтр,
например кварцевый резонатор.
Принципиальная схема такого измерителя показана на рис. 25.
Основой прибора служит генератор на лампе Ли выполненный по
трехточечной схеме с индуктивной связью. Генерируемое им высо-
кочастотное напряжение, подаваемое от него к кварцевому резона-
тору Пэи регулируют резистором конденсатор С5— эквивалент-
ная емкость кварцевого резонатора; диод Д\ — пиковый детектор.
Коэффициент передачи детектора резко изменяется с изменением
частоты и становится весьма малым, когда частота генератора от-
личается от резонансной частоты кварца. Емкостное сопротивление
конденсатора С5 на частотах полосы пропускания кварцевого резо-
натора должно быть таким, чтобы среднее положение движка пе-
ременного резистора R2 соответствовало расфокусированному пото-
ку электронов, в лампе-индикаторе 6Е1П.
Перед началом измерения ротор подстроечного конденсатора
С2 колебательного контура L\C2 генератора устанавливают в поло-
жение максимальной емкости, соответствующее условному нулю на
его шкале. Затем ."изменением индуктивности катушки Li (пере-
мещением подстроечного сердечника) контур генератора настраи-
вают на резонансную частоту кварцевого резонатора до максималь-
ного расширения угла светящегося сектора на экране индикатора.
Подключение к зажимам «Сх» конденсатора, емкость которого
3*
19
ладо измерить, уменьшает частоту генератора. Кварцевый резона- J
тор обладает узкой полосой пропускания, поэтому даже неболь-
шая расстройка генератора относительно его резонансной частоты
вызывает резкое уменьшение напряжения выходного сигнала. Чтобы
восстановить показания индикатора, необходим^ до тех пор умень-
шать емкость конденсатора С2, пока суммарная емкость конденса-
торов С2 и Ся и частота генератора не станут прежними. Емкость
конденсатора Сх отсчитывают непосредственно по шкале конденса-
тора С2, проградуированной в пикофарадах.
Рис. 25.
Верхний предел измерения зависит от разности емкостей Смаке
и Смии конденсатора С2, а нижний — от изменения емкости этого
конденсатора при повороте ротора на 1° шкалы, качества конденса-
тора и полосы" пропускания кварцевого резонатора. Желательно
иметь конденсатор С2 с линейным изменением емкости, чтобы его
шкала получилась равномерной. Для более плавного изменения ем-
кости его следует снабдить верньерным устройством с большим за-
медлением.
В описываемом приборе использован кварцевый резонатор с
резонансной частотой 10,75 МГц. Индуктивность контурной катуш-
ки £1=1,5мкГ, добротность Q = 150. Она намотана на керамическом
ребристом каркасе диаметром 16 мм й содержит 7 витков провода
ПЭВ 0,5, шаг намотки 2 мм; отвод в цепь катода лампы сделан от
первого витка. Подстроечный сердечник катушки карбонильный,
диаметр его 5,5 мм.
Детали колебательного контура генератора следует размещать
возможно дальше от ламп и других нагревающихся деталей.
При налаживании прибора вначале необходимо подобрать ин-
дуктивность катушки контура по максимальному показанию инди-
катора. Делают это подбором числа витков катушки Ц. При этом
подстроечный сердечник катушки должен находиться в среднем
положении, а ротор конденсатора С2 — в положении максимальной
емкости. Далее подбором места отвода контурной катушки и выбо-
ром параметров цепи /?1С2 добиваются устойчивой генерации во „
всем диапазоне частот, перекрываемом конденсатором С2.
Заключительный этап налаживания — точная настройка часто-
ты генератора на частоту кварцевого резонатора подстроечным
сердечником контурной катушки. При этом движок резистора
20
устанавливают в такое положение, при котором электронный поток
индикатора начинает расфокусироваться.
Так как в колебательном контуре генератора прибора применен
прямоемкостный конденсатор (Сг), наименьшая и наибольшая ем-
кости которого известны, то шкалу этого конденсатора делят на.
равные части. Но ее можно проградуировать и с помощью образцо-
вых конденсаторов: образцовый конденсатор подключают к гнездам
«Сха> и конденсатором С2 добиваются максимального расхождения
светящегося сектора индикатора. Это положение визира шкалы кон-
денсатора С2 отмечают и наносят на нее емкость образцового кон-
денсатора.
Измеритель индуктивности. Индуктивность является основным
параметром, характеризующим контурные катушки, дроссели и об-
мотки трансформаторов. Относительная погрешность измерения ин-
дуктивности катушек зависит от их назначения. Например, погреш-
ность не более 1 % допустима при определении индуктивности ка-
тушки колебательного контура.
Каждая катушка помимо индуктивности L обладает собствен-
ной емкостью С и активным сопротивлением Rl- Собственная ем-
кость приводит к тому, что при измерении мы определяем не истин-
ную индуктивность L, а ее так называемое действующее значение
Лд, эквивалентное по своему сопротивлению общему сопротивле-
нию индуктивности L и емкости Cl:
________L_____________L
L*-\-Wf*LCL ~	.
где f — частота тока в катушке;
________1
2л УЬС^ .
собственная резонансная частота катушки.
При измерениях на низких частотах при действующая ин-
дуктивность близка к истинной. Сопротивление потерь катушки Rl,
равное омическому сопротивлению ее провода, можно измерить ом-
метром.
Широко распространенными методами измерения индуктивнос-
тей являются метод вольтметра-амперметра, мостовой и резонанс-
ный. Для прибора с электронно-световым индикатором наиболее
подходящим является мостовой метод. Измерительный мост такого
прибора (рис. 26) состоит из двух плеч с активным (резисторы
Ri и R3) и двух плеч с реактивным (катушка Lx и конденсатор Ci)
сопротивлениями. Конденсатор переменной емкости Ci зашунтиро-
ван резистором R2, которым уравновешивают сдвиг фаз, создава-
емый потерями в исследуемой катушке Lx, включенной в противо-
положное плечо.
Условием балансировки измерительного моста является равен-
ство
У R21	. — = RA.
У 1/Я|+ {2nfCty
где 2nfLx!Rx =2nfCtRz
21
При параллельном соединении реактивного сопротивления—,,
конденсатора С или катушки L и активного сопротивления — рези-'
стора R добротность катушки определяется отношением реактивной
проводимости 2nfC или -——	к активной 1//?. Следовательно,
2л/ь
Lx = Ct R^Ra', Rx = Ri R$/R2.
При использовании конденсатора переменной емкости Ci и пере-
менного резистора R2 регулировка амплитуды и регулировка фазы
токов данной цепи независимы друг от друга, поэтому эти элементы
моста могут иметь самостоятельные шкалы для непосредственного
отсчета индуктивностей и потерь в них.
Рис. 27.
Конструкция моста упростится, если конденсатор Ci будет по-
стоянным, резистор R3—переменным, а резистор Ri заменить це-
почкой из пяти, последовательно соединенных резисторов Ri—Ra
и сделать от нее отводы к переключателю, как показано на рис. 27.
Цепочка резисторов Ri—R8 расширит предел измерения прибора
и позволит измерять индуктивности от 100 мкГ до 10 Г. Баланси-
ровка такого моста достигается переключателем Bt и поочередным
изменением сопротивлений резисторов R3, R2 и фиксируется по элек-
тронно-световому индикатору (проводники 1 и 2, идущие от моста,
соединяют с входными зажимами универсального индикатбра по схе-
ме на рис. 6). Когда мост сбалансирован, на экране индикатора вид-
на узкая полоска.
Индуктивность измеряемой катушки Lx, мГ, равна произведению
числа, отсчитанного по шкале резистора R3, на коэффициент, соот-
ветствующий положению переключателя В\.
Учитывая, что добротность катушки Фк=2л/£х//?х=2л/С1/?2.
шкалу резистора R2 можно проградуировать непосредственно в зна-
чениях этой добротности при выбранной частоте питания моста, на-
пример 1 кГц.
ГЕНЕРАТОРЫ
В радиолюбительской практике применяют генераторы звуковой '
частоты, высокочастотные и импульсные.
Генераторы звуковой частоты служат для испытаний и налажи-
вания низкочастотных узлов радиоаппаратуры и громкоговорителей,
22
модуляции сигналов высокочастотных измерительных генераторов,
градуировки частотомеров, измерения частоты методом сравнения,
питания мостов, предназначенных для измерения индуктивностей,
емкостей и других электрических величин.
, Для питания измерительных мостов, модуляции сигналов высоко-
частотных генераторов, проверки работоспособности усилителей низ-
кой частоты и головок громкоговорителей возможно применение гене-
раторов, работающих на одной или нескольких фиксированных ча-
стотах в пределах 400—1000 Гц.
Высокочастотные измерительные генераторы применяют главным
образом при испытании и налаживании радиоприемных устройств.
Генерируемые ими колебания подают во входные цепи приемников,
имитируя сигналы передатчиков радиостанций. В таких генераторах
предусматривается возможность модуляции выходного напряжения
колебаниями звуковой частоты. Высокочастотные генераторы исполь-
зуются также как источники питания специальных приборов, предна-
значенных для измерения на высоких частотах емкостей, индуктив-
ностей, параметров колебательных контуров, антенн.
Импульсные измерительные генераторы создают переменные на-
пряжения (обычно прямоугольной формы) с регулированием в опре-
деленных пределах длительности и частоты следования импульсов.
Такие генераторы можно использовать для демонстрации принципа
работы мультивибраторов, блокинг-генераторов, динамического триг-
- гера, а также в качестве источников маломощных сигналов при испы-
тании и регулировке аппаратуры, работающей в импульсном режиме.
Звуковой LC-генератор обычно конструируют как источник ко-
лебаний одной или нескольких фиксированных частот. Частоту гене-
ратора можно менять скачкообразно переключением конденсаторов
постоянной емкости контура возбудителя.
В генераторе, собранном по схеме, приведенной на рис. 28, ча-
стоту генерируемых им колебаний, кГц, определяют по формуле
0,16
f ~---------*
V L2Ci
где L — в генри; С — в микрофарадах.
Прибор состоит из колебательного контура, электронно-светово-
го индикатора, делителя выходного напряжения и источника питания
лампы. Контур образуют обмотка I высоковольтного маломощного
модуляционного трансформатора Трь конденсатор и резистор
подключаемый к гнездам и Гн2. От номинала резистора за-
висит частота генератора. Обмотка I трансформатора^ выполняет
роль катушки положительной обратной связи между анодной и се-
.• точной цепями лампы, благодаря которой генератор возбуждается
и генерирует незатухающие колебания.
Во время работы генератора происходит периодическое повыше-
ние и понижение потенциала управляющей сетки лампы относитель-
но катода. При повышении потенциала сетки анодный ток увеличи-
вается, а при понижении убывает. При всяком изменении анодного
тока .в обмотке / извиняется магнитное поле, которое индуцирует в
обмотке II добавочную э. д. с., восполняющую потери энергии в
контуре. Эта положительная обратная связь обеспечивается опре-
деленным включением выводов обмоток трансформатора. Генерацию
Обнаруживают по светящемуся сектору иа экране индикатора.
23
Поскольку частота колебаний такого генератора зависит от со--
противления резистора R2, то в гнезда Гнх и Гн2 можно включать,
например, терморезистор или фоторезистор. В таком случае частота
генерации будет зависеть от изменения температуры окружающей
среды или освещенности.	,, -
Выходное напряжение генератора регулируют переменным ре-
зистором /?з.
Звуковой /?С-генератор. Генератор (рис. 29) представляет со-
бой однокаскадный усилитель с трехзвенной резистивно-емкост-
ной цепочкой обратной связи. Частота генерируемых им коле-
Рис. 29.
1
баний определяется параметрами схемы f=------—------. Генератор
2Кзл7?С
на определенную частоту настраивают изменением сопротивлений
резисторов Ri и R2. Возникновение генерации определяют по появ-
лению светящегося сектора на экране индикатора.
Гетеродинный индикатор резонанса' (ГИР) генерирует колеба-
ния частотой до 100 МГц. Он совмещает в себе функции автогене-
ратора и индикатора одновременно. Для генерации колебаний раз-
ных диапазонов используют сменные катушки L, включаемые через
гнезда Гщ и Гн2 в контур генератора (рис. 30).
Генератор собран по схеме емкостной трехточки. В его контур,
кроме катушки L входит блок конденсаторов переменной емкости
CiC2, секции которого включены между анодом и управляющей сет-
кой лампы. Чтобы устранить влияние руки оператора при настройке,
роторы конденсаторов соединяют с корпусом.
Для измерения резонансной частоты неизвестного контура смен-
ную катушку генератора приближают к катушке . этого -контура
и подбирают частоту генератора блоком С\С2. Момент совпадения
частоты генератора с резонансной частотой неизвестного контура
фиксируют по индикатору ГИР. Это явление характеризуется «отса-
сыванием» исследуемым контуром высокочастотной энергии из кон-
тура генератора. А так как контур ГИР включен в сеточную цепь
лампы, это явление сопровождается уменьшением угла сектора на
экране индикатора. Резонансную частоту исследуемого контура опре-
деляют по шкале блока С\С2, у которого угол поворота ротора пря-
24
мо пропорционален изменению емкости его секций. Шкалу ГИР гра-
дуируют при помощи волномера промышленного изготовления.
Сменные катушки генератора наматывают проводом ПЭЛ 0,4 на
каркасах диаметром 12 мм. Числа витков катушек приведены в таб-
лице.
Диапазон частот, МГц	6—12	11,5—22	20—40	34—80
Число витков	1	54	39	15	10
Рис. 30.
Рис. 31.
С помощью ГИР можно также измерять малые емкости и индук-
тивности.
Для измерения емкости составляют контур из катушки и кон-
денсатора известной емкости Ск; определяют резонансную частоту
этого контура fi. Затем параллельно контуру присоединяют конден-
сатор, емкость которого нужно измерить, и снова определяют резо-
нансную частоту /2 получившегося контура. Измеряемую емкость
конденсатора, пФ, определяют по формуле Сх—	—1).
Если известна индуктивность контурной катушки, то емкость
конденсатора, включенного в контур, пФ, определяют по формуле
253
/рез ъ0
где /Рез — в мегагерцах; Со— в миллигенри.
Для определения индуктивности катушки составляют контур из
конденсатора известной емкости Со и катушки, индуктивность кото-
рой нужно измерить.* Затем изложенным выше способом определя-
ют собственную частоту этого контура. Измеряемую индуктивность,
мГ, определяют.по формуле
253
Lx — 9 _ >
fрез С0
где /рез — в мегагерцах; Со — в пикофарадах.
Симметричный мультивибратор. Мультивибратор, собранный по
схеме на рис. 31, является генератором электрических колебаний,
25
форма которых близка к прямоугольной. Он представляет собой двух-
каскадный усилитель с емкостной положительной обратной связью
между выходом и входом. Мультивибратор, параметры ламп которо-
го одинаковы и симметричные' элементы также имеют одинаковые
электрические величины, т. е.	Ci = C2, R3-—R4, называют сим-
метричным.	"
В процессе работы мультивибратора триоды лампы поперемен-
но переходят от закрытого состояния к открытому. Закрытое состоя-
ние, например, триода лампы Л] поддерживается tokqm разряда кон-
денсатора С2. Ток, проходя через резистор /?з, создает на сетке триода
этой лампы напряжение, меньшее напряжения отсечки. Ток раз-
ряда конденсатора С2 постепенно уменьшается, напряжение на сетке
возрастает и, наконец, достигнув напряжения отсечки, открывает
триод. Из-за появления анодного тока этого триода уменьшается
напряжение на его аноде, а значит, и на конденсаторе Сь При этом
уменьшаются напряжение на сетке и анодный ток триода лампы Л2,
что ведет к увеличению напряжения на аноде этого триода. Увели-
чившееся напряжение через конденсатор С2 подается на сетку левого
триода, что вызывает дальнейший рост его анодного тока. Процесс
нарастания анодного тока левого триода и убывания анодного тока
правого триода происходит лавинообразно и прекращается, когда
правый триод окажется закрытым. В результате этого напряжение
на аноде левого триода скачкообразно уменьшается, а на аноде пра-
вого триода возрастает — повторяется процесс заряда конденсатора
С2 и разряда конденсатора Сь
Таким образом, триоды ламп работающего мультивибратора по-
очередно открываются и закрываются. Поскольку напряжение на
аноде и соединенном с ним экране открытой лампы равно несколь-
ким десяткам вольт, то энергия электронов, бомбардирующих экран,
недостаточна для возбуждения его свечения. Когда же лампа за-
крывается, напряжение на ее аноде и экране приближается к напря-
жению источника питания. При этом энергия электронов значительна
возрастает, и экран индикатора ярко светится. Свечение экрана ин-
дикатора соответствует закрытому состоянию лампы, а затемнение —
открытому.
Импульсы тока или напряжения мультивибратора можно снять
с анодной нагрузки любого из его триодов.
Симметричные мультивибраторы применяются в генераторах им-1
пульсов, генераторах колебаний звуковой и ультразвуковой частот,
в делителях частот, в различных радиотехнических игрушках.
Несимметричный мультивибратор представляет собой генератор,
состоящий из усилительной и индикаторной частей на лампе 6Е1П
(рис. 32). Связь между ними гальваническая, так как управляющий
электрод индикаторной части соединен внутри лампы непосредствен-
но с анодом триодной части.
Конденсатор С\ и резистор /?з образуют цепь положительной
обратной связи, благодаря которой устройство возбуждается и гене-
рирует электрические колебания прямоугольной формы. Когда три-
одная часть лампы закрыта и напряжение анода и управляющего
электрода высокое, на экране наблюдается широкий светящийся сек-*
тор. Когда же, наоборот, триодная ее часть открыта и напряжение*
на аноде и управляющем электроде низкое, светящийся сектор на
экране сужен. Продолжительность первого состояния определяется
временем разряда конденсатора Ci через резистор /?з, второго со-
стояния— временем заряда конденсатора С( через резистор R2. По-
26
скольку	второе состояние кратковременно, и период повто-
рения колебания практически пропорционален произведению C1R3.
Электрическая асимметрия такого мультивибратора влечет за
собой неодинаковую продолжительность состояний. Она проявля-
ется в кратковременности сужения светящегося сектора на экране
лампы.
Блокинг-генератор — это генератор кратковременных импульсов
(рис. 33). Во время разряда конденсатора С2 через обмотку II транс-
форматора Гр1 и триодную часть лампы в ее анодной цепи возника-
ет импульс тока. Одновременно в обмотке I трансформатора инду-
Рис. 32.
Рис. 33.
цируется напряжение, заряжающее конденсатор С\ через участок
управляющая сетка — катод лампы. Большое отрицательное напря-
жение на левой (по схеме) обкладке конденсатора Ci закрывает
лампу, и ее анодный ток прекращается. Далее происходит медлен-
ный разряд конденсатора Ci через резистор /?3 и одновременно за-
ряд конденсатора С2 через резистор /?2. Затем лампа открывается
и описанные процессы повторяются.
Сужение и последующее расширение светящегося сектора на
экране лампы происходит очень быстро. Это свидетельствует о весь-
ма кратковременном открывании лампы блокинг-генератора. Таким
образом, длительность импульсов анодного тока мала, а период их
повторения велик. Прибор, следовательно, генерирует импульсы
большой скважности.
Трансформатор Tpt, используемый в блокинг-генераторе, типа
БТК-П (от унифицированных телевизоров УНТ 47/59). Его обмотка
с меньшим сопротивлением (на рис. 33 обмотка /) включена в сеточ-
ную, с большим сопротивлением — в анодную цепи лампы.
Динамический триггер. В отличие от симметричного триггера с
с двумя устойчивыми состояниями, которые могут изменяться толь-
ко внешними управляющими импульсами, динамический триггер в
одном состоянии самовозбуждабтся и непрерывно генерирует элек-
трические колебания, а в другом не генерирует. Различие между ним
и блокинг-генератором заключается в наличии емкости С и сопро-
тивления R, показаннЖ на схеме рис. 34 штриховыми линиями. Ем-
кость С образуется последним слоем витков обмотки I и первым
слоем витков обмотки II трансформатора Трх, a R— это сопротив-
ление между экраном индикатора и расположенным в его электри-
ческом поле управляющим электродом лампы 6Е1П.
27
, Трансформатор Tpt динамического триггера такой же, как в
блокинг-генераторе. Данные остальных деталей триггера подобраны'
так, что генерация колебаний начинается только после подачи на
входной контакт А внешнего управляющего электрического импуль-
са. Для этого достаточно кратковременно коснуться этого контакта,
что приведет к возрастанию потенциала анода,т]>иодной части лам-
пы и появлению колебаний, которые регистрируются индикаторной
частью Лампы в виде периодических сужений и расширений светя-
Рис. 34.	Рис. 35.
щегося сектора на ее экране. Прекращение колебаний и переход ди-
намического триггера в другое состояние происходят после кратко-
временного соединения контакта А с минусовым проводником (ка-
тодом). Динамические триггеры применяют главным образом в не-
которых узлах электронных вычислительных машин, в частности в
устройствах оперативной памяти с линиями задержки.
ИЗМЕРИТЕЛИ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
К широко распространенным измерителям неэлектрических ве-
личин относятся, например, измерители освещенности, температуры.
Объективное определение освещенности производят путем изме-
рения тока в цепи светочувствительного элемента, например фото-
элемента. Между световым потоком Ф, падающим на светочувстви-
тельную поверхность фотоэлемента, и током в цепи фотоэлемента
существует зависимость 1ф=уФ, которая позволяет проградуировать
шкалу измерителя в единицах освещенности.
Объективное же определение температуры можно производить
измерением тока в цепи термочувствительного элемента, например
терморезистора, между температурой которого и током, текущим че-
рез него, существует пропорциональная зависимость: с повышением
температуры сопротивление террорезистора уменьшается, а ток в це-
ди возрастает. Эта зависимость и положена в основу работы изме-
рителя температуры.
Измеритель освещенности. Измеритель состоит из делителя на-
пряжения, образованного вакуумным фотоэлементом типа СЦВ-4
(Л1) и резистором Ri, и усилителя на триодной части лампы 6Е1П
(Л2) с ее индикатором (рис. 35). Если напряжение, подаваемое на
фотоэлемент, превышает 60—70 В, то его фототок прямо пропорцио-
нален световому потоку. Поэтому колебания напряжения, питающе-
го прибор, обычно не вносят ошибки при измерении освещенности.
28
Если такой прибор предназначается для измерения освещенности
на поверхности светочувствительного слоя фотобумаги при проеци-
ровании на нее негативного изображения, то используемый в нем
фотоэлемент должен быть выносным.
Как пользоваться таким измерителем? Сначала переменным ре-
зйстором Я3 устанавливают такое напряжение смещения на сетке,
при котором свечением покрыт весь экран индикатора. Затем вклю-
чают фотоувеличитель и фотоэлемент помещают в различные участки
проецируемого негативного изображения. При этом в цепи фотоэле-
мента появляется ток, который создает дополнительное падение на-
пряжения на резисторе Но так как это напряжение приложено
к сетке триода лампы Л2, то его анодный ток увеличивается и умень-
шается падение напряжения на аноде и управляющем электроде ин-
дикатора. Изменение напряжения на управляющем электроде инди-
катора будет пропорционально изменению фототока, если рабочая
точка триода находится на линейном участке его характеристики.
Если Движок переменного резистора R3 установить в такое по-
ложение, при котором напряжение на катоде триода увеличилось
на ту же величину, что и на сетке, то ширина светящегося сектора
на экране останется прежней, и угол, на который повернут движок,
будет пропорционален освещенности фотоэлемента. Если на ось это-
го резистора надеть картонный диск и ручку с указателем, получит-
ся шкала, которую по образцовому люксметру можно проградуиро-
вать в единицах освещенности.
Абсолютное значение освещенности, как правило, не представ-
ляет интереса, поэтому шкалу градуируют в условных единицах.
Например, по омметру вся дуга шкалы резистора /?3* может быть
разделена на 100 равных частей.
Прибор пригоден и для определения контрастности негатива,
что необходимо для правильного выбора фотобумаги. Делают это
путем измерения разницы между освещенностью наиболее светлого
и наиболее темного участков негативного изображения. Чем больше
эта разница, тем контрастнее негатив и тем мягче должна быть вы-
брана фотобумага.
Фотоэлемент необходимо поместить в плоскую коробочку с от-
верстием диаметром 3—5 мм в верхней стенке. Против отверстия
расположить катод фотоэлемента. Уменьшение диаметра отверстия
снижает чувствительность прибора. Значительно повысить чувстви-
тельность такого измерителя освещенности можно заменой фотоэле-
мента СЦВ-4 фотоэлементом ЦГ-З или фоторезистором ФС-К1
(рис. 36).
Два электронно-световых индикатора с фоторезистором позво-
ляют создать модель, реагирующую, подобно глазу, на свет. Если
живой, «настоящий» глаз освещается, то его зрачок сужается. Осо-
бенно эффектно это выглядит у кошек. Глаза у них яркие, боль-
шие, поэтому изменения зрачка очень заметны. В живом организме
задачу реакции. глаза на свет решают две группы мышц, управляю-
щих зрачком: одна из них сужает зрачок, другая расширяет его.
Команды мышцам подает мозг, который в свою очередь получает
сигналы от сетчатки глаза.
В предлагаемой модели (назовем ее «Кошкин глаз»), схема ко-
торой показана на рис. 37, роль сетчатки выполняет фоторезистор
/?2, изменяющий сопротивление в зависимости от его освещенности,
а роль глаз — два электронно-световых индикатора и Л2. Если
модель находится в темноте, то сопротивление фоторезистора наи-
29
большее, что создает на управляющих сетках ламп наименьший
положительный потенциал. В этом случае экраны индикаторов пол-
ностью покрыты свечением — «зрачки» модели расширены. При осве-
щении фоторезистора его сопротивление уменьшается, положитель-
ный потенциал на управляющих сетках ламп увеличивается и «зрач-
ки» модели сужаются.
Рис. 36.
Рис. 37.
Рис. 38.
Резистор jR3 повышает чувствительность реакции «зрачка» на
свет.
Реле времени с автоматически устанавливаемой выдержкой.
Этот прибор представляет собой сочетание электронного экспоно-
метра, т. е. измерителя освещенности, и реле выдержки времени
(рис. 38).
Измерение освещенности осуществляется с помощью фотоэле-
мента Л2, включенного в цепь питания последовательно с резистора-
ми —Rs. Падение напряжения на резисторе пропорционально
освещенности. Это напряжение изменяет напряжение смещения на
управляющей сетке и, следовательно, анодный ток лампы Л3. Уси-
ление этой лампы регулируют изменением напряжения на ее экран-
ной сетке переменным резистором /?9. Напряжение на управляющей
30
сетке лампы Л3 равно сумме падения напряжения на резисторе /?5,
создаваемого на нем фототоком, и напряжения на движке резистора
Ri, входящего в делитель R2—R5. Подбором сопротивления резистора
Ri можно добиться того, что напряжение на движке переменного ре-
зистора Ri будет равно падению напряжения на резисторе R5. По-
скольку эти напряжения противоположны по знаку, то результирую-
щее напряжение на управляющей сетке лампы Л3 будет равно нулю,
а ее анодный ток определяться сопротивлением резистора R? авто-
матического смещения. Усиление лампы устанавливают таким, что-
бы при отсутствии сигнала на управляю-
щей сетке лампы Л3 угол светящего секто-
ра Л4 был максимальным.
Независимо от колебаний освещенности
фотоэлемента ширина светящегося сектора
на экране индикатора остается постоянной,
если напряжение на резисторе Rs компен-
сируется напряжением на движке рези-
стора Ri. Это достигается с помощью рези-
стора Rs. При этом оказывается, что изме-
нение сопротивления резистора R3 пропор-
ционально изменению освещенности фото-
элемента. Эта особенность и используется
для автоматической установки выдержки	Рис. 39.
времени в соответствии с освещенностью
фотоэлемента. Поэтому резистор R3 вместе с резисторами R2 и Ri
и конденсатором Ci введен в зарядную цепь реле выдержки времени.
При пользовании прибором фотоэлемент, помещенный в коро-
бочку с отверстием диаметром 5—6 мм, располагают в наиболее свет-
лой части негативного изображения. При этом угол светящегося сек-
тора индикатора расширяется. Резистором R3 его границы вводят
в прежнее положение. Затем переключатель Bi устанавливают в по-
ложение 2, нажимают кнопку Кн\. При этом реле Pi срабатывает
(ток срабатывания 10 мА), его контакты Р} блокируют пусковую
кнопку, контакты Р* замыкают цепь питания лампы фотоувеличи-
теля ЛФ, а контакты Р| размыкаются. Когда же напряжение на
конденсаторе С\ возрастает до напряжения зажигания неоновой
лампы, то ток его разряда, текущий через эту лампу и обмотку ре-
ле Pi, компенсирует ток, протекающий через обмотку реле. При этом
реле обесточивается, его контакты Pf разрывают цепь питания лам-
пы фотоувеличителя; контакты Р| подключают резистор R2 к кон-
денсатору и он полностью разряжается.
Измеритель температуры состоит из делителя напряжения, co-
вставленного из резистора Pi и терморезистора Рг, и усилителя на
триодной части лампы Л{ (рис. 39). Сопротивление терморезистора
зависит от окружающей температуры и, следовательно, изменяет на-
пряжение на управляющей сетке лампы, что в свою очередь воздей-
ствует на освещенность экрана индикатора.
Ширину светящегося сектора индикатора при изменении темпе-
ратуры терморезисто'ра целесообразно поддерживать постоянной
(резистором Ri). Для этого терморезистор помещают в сосуд с таю-
щим льдом. При температуре 0° С (контролируют ртутным термо-
метром) резистором Ri устанавливают ширину светящегося сектора
около 5 мм и отмечают его границы на баллоне лампы штрихами
31
краски. Затем нагревают сосуд счрдой до 10°С. При этом падение
напряжения на терморезисторе уменьшится, изменится и светящийся
сектор. С помощью резистора сектор вводят в отмеченные грани-
цы, а на шкале этого резистора, против указателя на его ручке, от-
мечают 10°. Подобным образом градуируют шкалу до предела 100°.
Таким прибором можно измерять температуру воздуха, воды, рас-
творов для фотопечати.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ
У измерительного прибора есть интересное свойство: кроме
«прямых» обязанностей быть помощником радиоконструктора он „
юнстрационного пособия экспери- ’-'
ментальной лаборатории. Таким
многофункциональным пособием
может быть универсальный инди-
катор, собранный по схеме на рис.
рис. 6.
Конструкция универсального
индикатора показана на рис. 40.
Лампа-индикатор Ли панелька
которой находится на полочке,
входные зажимы 1 и 2, переклю-
чатель Bi режима работы и дру-
гие детали смонтированы на ли-
цевой и обратной сторонах пане-
ли размерами 70X70 см, выпол-
ненной из листового гетинакса
(можно из любого прочного
изоляционного материала). Па-
нель закреплена на трубчатой
стойке. При замкнутых контактах
выключателя прибор используется
как индикатор магнитного поля,
при разомкнутых — как индикатор
электрического поля.
С помощью универсального
индикатора можно не только по-
знакомиться, но и исследовать
многие физические явления и про-
цессы по электростатике, электро-
динамике, колебаниям и волнам.
Однако при проведении физиче-
ских опытов необходимо помнить, что для получения достоверных
результатов необходимо неоднократное повторение измерений. Толь-
ко при незначительном разбросе результатов можно сделать досто-
верные обобщения и выводы.
Индикатор наэлектризованных тел. Из школьного курса физи-
ки известно,-'Что для того чтобы «почувствовать» электрическое по-
ле, нужен электроскоп или электрометр. Но точно такие же функции
может выполнить и универсальный индикатор, если контакты его
тумблера Bi разомкнуть, а к зажиму 1 присоединить штырь из мед-
ной проволоки диаметром 1—3 мм и длиной 15—20 см. Высокая чув-'
ствительность получившегося электрометра позволит обнаруживать
наличие электрических зарядов на телах не только при непосредст-
венном их соединении со штырем, но также и на расстоянии до 0,5 м
и более.
32
Наэлектризованные трением расческу или любой другой пласт-
массовый предмет электронный индикатор «чувствует» на расстоя-
нии 30—40 см от штыря. Чем больше электрический заряд, тем шире
светящийся сектор. Перемещение заряженного тела относительно
штыря также вызывает реакцию индикатора, причем она различна
на положительный и отрицательный заряды. Так, тело, заряженное
отрицательно (наэлектризованная трением расческа, линейка), вызы-
вает расширение светящегося сектора. А при перемещении положи-
тельно заряженного тела (палочка из органического стекла, потер-
тая о мех, сукно или шелк) сектор сужается, если прежде его не-
сколько расфокусировать резистором (рис. 40).
Рис. 41.
Полезно исследовать электризацию различных материалов и тка-
ней. Например, на многих распространенных в обиходе предметах из
полистирола (авторучках и карандашах, посуде, коробках, игруш-
ках и т. п.) почти всегда имеется отрицательный заряд, возникаю-
щий от соприкосновения их с другими телами и сохраняющийся бла-
годаря изоляционным свойствам этого материала. Хорошо электри-
зуются ткани из синтетических материалов, что обнаруживается при
приближении их к штырю индикатора. При трении электризуются по-
лиэтиленовая пленка и изделия из нее. Например, сосуды из поли-
этилена электризуются при взбалтывании в них жидкости.
Исследование процессов заряда и разряда конденсатора. Такие
исследования необходимы для глубокого понимания принципа дей-
ствия колебательного контура, сглаживающих фильтров, работы ре-
ле выдержки времени. Исследовать процесс заряда (разряда) кон-
денсатора — это значит установить зависимость от времени: напря-
жения на его обкладках и тока, текущего через него.
* Для изучения первой зависимости собирают электрическую цепь
по схеме, приведенной на рис. 41, а. Проводники, обозначенные циф-
рами 1 и 2, подсоединяют к соответствующим зажимам индикатора.
Когда переключатель В\ установлен в положение 1, конденсатор С\
заряжается, а индикатор., показывает увеличение на его обкладках
напряжения. При переводе переключателя в положение 2 конден-
сатор будет разряжаться, а показания индикатора уменьшаться. Вре-
мя заряда и разряда конденсатора зависит от положения движка
переменного резистора /?ь Если движок делит сопротивление рези-
33
етора на равные части, то время заряда и разряда конденсатора
одинаково, в чем можно убедиться с помощью секундомера.
Для выяснения второй зависимости аналогичную электрическую
цепь собирают по схеме на рис. 41, б и также соединяют с универ-
сальным индикатором. В этом случае индикатор измеряет напряже-
ние на резисторе R\. А так как между током и напряжением для это-
го участка цепи существует прямо пропорциональная зависимость,
это дает возможность установить зависимость тока, «текущего» че-
рез конденсатор, от времени. Требуется лишь через определенные
промежутки времени фиксировать показания индикатора и, зная со-
противление резистора R\, находить значенйя зарядного (или раз-
рядного) тока конденсатора вг''
различные моменты.
Показания индикатора за-
писывают в таблицу, а затем
по ним строят графики, подоб-
ные тем, какие изображены на
рис. 42 (рис. 42, а — при заря-
де конденсатора, рис. 42, б —
при разряде конденсатора).
С помощью такого индика-
тора и секундомера можно так-
же методом сравнения опреде-
лить емкость конденсатора.
Для этого, не изменяя положе-
ния движка резистора Ri, сначала определяют время ti заряда (раз-
ряда) конденсатора Ci, емкость которого известна, затем время tz
заряда (разряда) конденсатора неизвестной емкости Сх и из от-
ношения tiltz=CjCx определяют Сх'.
Сх — C-^t^lt-^.
По результатам этих опытов можно судить, как с увеличением
емкости конденсатора при неизменных параметрах других цепей
увеличивается время его заряда и разряда. Пользуясь этой зависи-
мостью, можно исследовать изменение емкости батареи из двух кон-
денсаторов одинаковой емкости, соединенных параллельно и после-
довательно. Вначале конденсаторы соединяют параллельно и фикси-
руют время их разряда. Затем их соединяют последовательно и так-
же замечают время разряда батареи. После этого сравнивают вре-
менные интервалы разряда батарей и находят, что при параллельном
соединении конденсаторов емкость батареи в 4 раза больше, чем при
последовательном соединении.
Исследование электропроводности веществ. Для проведения та-
кого исследования нужен омметр (см. рис. 11). Подготовка его к
опытам заключается в том, что резистор R\ заменяют резистором
сопротивлением 1—3 МОм, а к гнездам Гщ и Гн2 присоединяют щу-
пы с удлиненными проводниками. Щупами касаются ниток, смочен-
ных чистой и соленой водой, концов линии, проведенной тушью или
карандашом на бумаге, опускают щупы в тарелку с водой или ка-
саются их оголенных концов руками. Во всех случаях индикатор
обнаруживает электропроводность столь различных материалов.
Если на бумаге провести три линии одинаковой длины, но две
мягким карандашом, причем одну из них в 2 раза толще, а третью —
химическим карандашом, то по существу получится три проводника
одинаковой длины, но разного сечения и материала. Поочередно из-
34
меряя омметром сопротивления этих проводников и сравнивая ре-
зультаты измерений, нетрудно убедиться в справедливости форму-
лы R=pl/s.
При определенных условиях газ тоже является проводником, в
чем можно убедиться на следующем опыте. К входным гнездам ом-
метра присоединяют две металлические пластинки, например крыш-
ки от консервных банок. Затем в пространство между ними вносят
зажженную свечу. Светящийся сектор индикатора при этом сразу же
расширится — воздух между пластинками, следовательно, становит-
ся проводником электрического тока.
Для опытов по установлению проводимости электролитов берут
U-образную стеклянную трубочку и наполняют ее слабым раствором
поваренной соли. Затем с обеих сторон в трубочку вводят щупы
омметра и оголенными концами касаются электролита. Проводи-
мость электролита обнаруживают по показанию индикатора. Далее
трубку с электролитом помещают в тарелку со снегом или льдом с
поваренной солью — светящийся сектор индикатора тут же начнет
сжиматься. Оказывается, в жидком электролите ионы подвижны,
а при его охлаждении «замерзают».
Тепловая инерция катода. Свечение экрана индикатора не воз-
никает и не исчезает одновременно с включением и выключением
источника анодного напряжения (выпрямителя). Что это — тепловая
инерция катода или фосфоресценция экрана? Если это явление от-
нести к фосфоресценции, то после размыкания анодной цепи лампы
кратер ее экрана еще должен светиться некоторый промежуток вре-
мени, при этом, разумеется, источник питания нити, .накала лампы
должен быть включен. Но опыт показывает, что свечение экрана
исчезает одновременно с разрывом анодной цепи. Значит, наблюдае-
мое явление относится не к фосфоресценции экрана лампы, а к теп-
ловой инерции ее катода.
Дело в том, что катод лампы 6Е1П подогревный. Это значит,
что электроны испускает не нить накала, питающаяся переменным
током, а оксидный слой никелевого цилиндра, окружающего нить
накала. Если при включенном источнике питания анодной цепи за-
мыкать и размыкать цепь накала лампы, то будет наблюдаться мед-
ленное возникновение или погасание свечения экрана индикатора.
Значит, подогревный катод лампы обладает тепловой инерцией, т. е.
термоэлектронная эмиссия катода запаздывает по отношению к мо-
менту замыкания или размыкания цепи питания нити накала лампы
Распространение магнитного поля в различных средах. Баллон
лампы универсального индикатора помещают в прозрачный сосуд,
например в мензурку или стеклянный стакан, так, чтобы панель при-
бора опиралась о края сосуда. К стенке сосуда на уровне экрана
лампы подносят полосовой магнит и наблюдают за свечением экрана
лампы индикатора при воздействии на электронный поток в лампе
магнитного поля через стекло и воздух. Затем сосуд наполняют по-
следовательно родой, маслом, песком, алюминиевыми или латунными
опилками. Наблюдения показывают, что при неизменном положении
магнита относительно лампы радиус кривизны электронного потока
остается прежним. Значит, можно сделать вывод: вещества, с кото-
рыми проводился опцт, практически не оказывают влияния на рас-
пространение магнитного поля.
Если, однако, песок смешать с железными опилками и повто-
рить опыт, то при неизменном положении полосового магнита ис-
35
кривление электронного потока в лампе уменьшится. Значит, ферро-
магнитные вещества влияют на распространение магнитного поля. 
Этот же опыт можно провести иначе. Возле электронно-светово-
го индикатора помещают полосовой магнит так, чтобы видеть ис-
кривление электронного потока. Затем между лампой и магнитом _
поочередно вносят стекло, фанеру, пластинки' из алюминия, меди.
Они не ослабляют воздействие магнита на электронный поток. При
внесении же пластинки из железа электронный поток возвращается
в нейтральное положение. Это один из способов магнитного экрани-
рования. Его действие основано на том, что железо, внесенное в ,
магнитное поле, намагничивается. В результате сложения намагни-
чивающего поля и поля, образованного намагниченным железом/'
можно получить ограниченные области пространства, совершенно
свободные от магнитного поля.
Обнаружение рассеяния магнитных силовых линий трансформа-
тора. Известно, что к. п. д. трансформатора достигает 70—90%. Часть
энергии теряется на нагревание его обмоток, на вихревые токи в
магнитопроводе и перемагничивание сердечника, часть же магнитных
силовых линий замыкается вне магнитопровода.
Рассеяние магнитных силовых линий магнитопрово^ца трансфор-
матора можно обнаружить с помощью того же универсального
индикатора, предварительно замкнув контакты тумблера Bj. При под-
несении лампы прибора к магнитопроводу или к обмоткам транс-
форматора электронный поток в лампе будет колебаться/Светящий-
ся сектор расширяется. Амплитуда колебания электронного потока
зависит не только от расстояния между лампой и обмоткой транс-
форматора, но и от качества сборки пластин магнитопровода. Чем
менее плотно ярмо прилегает к магнитопроводу, тем больше ампли-
туда колебания электронного потока в лампе.
В радиолюбительской практике универсальный индикатор мо-
жет быть применен для определения оптимального расстояния меж-
ду выходным трансформатором и трансформатором питания усили- _
теля или приемника. Эти трансформаторы размещают на шасси так,
чтобы магнитное поле трансформатора питания не индуцировало пе-
ременную э. д. с. в обмотках выходного трансформатора. Для этого
прибор постепенно удаляют от трансформатора питания и наблю-
дают за свечением экрана индикатора. Выходной трансформатор
крепят там, где индикатор перестает реагировать.
Если шасси не позволяет разнести трансформаторы, тогда транс-
форматор питания экранируют и тем самым препятствуют распро-
странению его магнитного поля.
Исследование свойств электронного потока индикатора. К основ-
ным свойствам электронного потока в лампе 6Е1П относятся спо-
собность вызывать свечение люминофора, прямолинейность распро-
странения, взаимодействие с электрическим и магнитным полями.
Для исследования этих явлений анодную цепь лампы 6Е1П уни-
версального индикатора (см. рис. 6) питают от выпрямителя через
проволочный переменный резистор сопротивлением 8—10 кОм, под-
ключенный к выходу выпрямителя потенциометром. Плавно изменяя
анодное напряжение от 0 до 250 В, следят за появлением и измене-
нием яркости свечения экрана индикатора. Яркость усиливается по.-
тому, что с повышением напряжения скорость движения электронов,
а следовательно, и их энергия увеличиваются и в месте их ударов
экран начинает светиться — люминесцировать. Светящуюся узкую
прямолинейную полоску можно фокусировать катодным резистором
36
R3. Опыт говорит О том, что путь электронов в лампе прямолинеен.
Для проверки взаимодействия потока электронов с внешним
магнитным полем полосовой магнит приближают к индикатору на
расстояние 5—8 см и наблюдают за отклонением светящейся полосы
на экране. Если лампа окажется между полюсами подковообразного
магнита, силовые линии которого были параллельны плоскости экра-
на, то светящаяся полоса укорачивается. Это явление подтверждает
действие на электроны сил Лоренца.
Для наблюдения взаимодействия потока электронов с перемен-
ным полем лампу 6Е1П универсального индикатора помещают внутрь
катушки (первичная обмотка универсального трансформатора), под-
ключенной к выходу генератора колебаний звуковой частоты, плав-
но увеличивают частоту генератора, следят за свечением экрана. При
небольшой частоте генератора колебания электронного потока и их
амплитуда заметны. С увеличением частоты амплитуда колебаний
убывает, и при частоте выше 200 Гц индикатор практически не реа-
гирует на переменное магнитное поле катушки. Это объясняется тем,
что с возрастанием частоты увеличивается реактивное сопротивление
катушки, уменьшается ток и, следовательно, индукция создаваемого
им магнитного поля.
Для иллюстрации взаимодействия потока электронов с перемен-
ным электрическим полем контакты выключателя универсального
индикатора размыкают, а на входные зажимы подают напряжение
. с высокоомного выхода звукового генератора. Вследствие изменения
напряжения на управляющей сетке триодной части индикатора на-
блюдается расширение светящейся полосы на экране.- При увеличе-
нии частоты генератора вплоть до 20 кГц ширина светящейся поло-
сы практически не изменяется.
Два последних опыта дают ответ на вопрос: почему в осцилло-
графах применяют электроннолучевые трубки с электростатической,
а не с электромагнитной системой отклонения электронного луча.
Индукция магнитного поля. Магнитная индукция является основ-
ным параметром, характеризующим действие магнитного поля по-
стоянного магнита или электромагнита на электрический ток (в на-
шем случае— на электронный поток). Из всего многообразия ве-
ществ, существующих в природе, только некоторые (железо, сталь,
никель, кобальт и их сплавы) обладают свойством намагничивания.
Убедиться в этом можно на опыте с напильником или ножовочным
полотном, которое подносят к лампе универсального индикатора.
Предварительно контакты тумблера Bi замыкают, а резистором /?3
электронный поток слегка расфокусируют. Индикатор на это не реа-
гирует. Затем по напильнику или ножовочному полотну проводят не-
сколько раз постоянным магнитом или электромагнитом и снова под-
носят его к индикатору. Теперь электронный поток отклоняется от
вертикальной оси вправо или влево — в зависимости от того, каким
полюсом поднесен намагниченный предмет. Значит, по реакции инди-
катора можно ‘определять полюса магнита или электромагнита и су-
дить об их магнитной индукции.
Разделить полюса магнита подобно тому, как делят разноимен-
ные заряды прщ разделении проводника, невозможно. Чтобы убе-
диться в этом, нужиб сломать намагниченное ножовочное полотно
и поочередно поднести каждую его половину к индикатору обоими
концами. Опыт подтвердит, что северный и южный полюсы имеют
каждая часть полотна. Значит, с разделением магнита не происхо-
дит деления магнитных полюсов.
37
В том, что катушка, через которую течет постоянный тж, ана»
логична постоянному магниту, можно убедиться на таком опыте.
К первичной обмотке выходного трансформатора, предварительно
удалив магнитопровод, подключают батарею 3336Л и подносят по-
лучившийся электромагнит к индикатору то одной, то другой сторо-
ной. Реакция индикатора убедит в том, что Жтушка с током имеет
два разноименных полюса.
Индукция магнитного поля .катушки, как известно, зависит ©т
величины тока и числа витков в ней. Убедиться в правоте первой из
этих зависимостей можно на следующем опыте. Такую же катушку,
как в предыдущем опыте, следует расположить возле индикатора,.
а затем подключить к ней один — три гальванических элемента. Све-
чение экрана индикатора подтвердит, что индукция магнитного поля
катушки прямо пропорциональна величине тока в ней
Чтобы убедиться во второй зависимости, к той же катушке нуж-
но подключить два последовательно соединенных гальванических эле-
мента и по индикатору фиксировать отклонение потока электронов.
Затем, чтобы не изменить ток в цепи, один элемент подключить к по1-
ловине катушки (используемая для опытов обмотка выходного транс-
форматора имеет отвод от середины) и также фиксировать показа-
ние индикатора. Сравнение результатов обоих опытов показывает,
что магнитная индукция катушки прямо пропорциональна числу вит-
ков в ней (В«*н).
Для иллюстрации зависимости индукции магнитного поля в
центре кругового тока от радиуса кольцевого проводника лампу
универсального индикатора поочередно вводят внутрь кольцевых
контуров, роль которых выполняют катушки разных диаметров (чис-
ло витков и сила тока в катушках одинаковы) и следят за показа-
ниями индикатора. Опыт подтверждает, что с увеличением радиуса
контура индукция магнитного поля в его центре уменьшается, при-
чем
Учитывая, что и В~п, для точек, расположенных в цент-
ре кругового тока, получают: Bw Jnfr.
С помощью двух одинаковых катушек, батареи JJ336JI и универ-
сального индикатора можно исследовать явление сложения магнит-
ных полей. Катушки располагают соосно параллельно друг другу так,
чтобы они соприкасались. Внутрь катушек вводят лампу индикатора.
Следя за показаниями индикатора, батарею 3336Л подключают ж
одной из катушек, а затем одновременно к двум (направление токов
в обеих катушках должно быть одинаковым). Оказывается, что ин-
дукция результирующего магнитного поля, создаваемого токами од-
ного направления в данной точке (место расположения индикатора),
равна сумме магнитных индукций полей отдельных токов.
Далее одну из катушек переворачивают на 180° или изменяют
направление тока в ней. При этом светящаяся полоса на экране ин-
дикатора возвращается в исходное положение. Тем самым убежда-
ются в том, что индукция результирующего магнитного поля в опре-
деленной точке при противоположных направлениях токов равна
разности индукций магнитных полей отдельных токов.
Из этих двух опытов следует, что: 1) действия магнитных полей,
создаваемых отдельными токами, независимы друг от друга; 2) ин-»
дукция магнитного поля — величина векторная.
Но индукция магнитного поля катушки с током зависит еще и от
среды, заполняющей полость катушки. Так, если внутрь катушки с
током вводить последовательно сердечники из железа, стали, желе-
38
зокремнистого и железоникелевого сплавов, то исходя из показаний
индикатора, можно прийти к выводам: 1) введение сердечника в ка-
тушку с током усиливает ее магнитную индукцию; 2) магнитная ин-
дукция катушки зависит от рода вещества сердечника, т. е. от его
магнитной проницаемости.
’ Определение удельного заряда электрона. Зависимость радиуса
кривизны электронного потока в лампе универсального индика-
тора от. магнитной индукции электромагнита позволяет эксперимен-
тальным путем определить удельный заряд электрона, т. е. отноше-
ние заряда электрона е к его массе ш.
Это — важнейшая характеристика матери-
альности мира, фигурирующая во многих
выкладках, связанных с расчетом движения
электрона в электрическом и магнитном
полях.
Рассмотрим движение электрона в од-
нородном магнитном поле, когда он влета-
ет в это поле с начальной скоростью Vo»
направленной перпендикулярно магнитным
силовым линиям (рис. 43). Поле действует
на электрон с силой F, перпендикулярной
к вектору Vo и вектору индукции магнит-
ного поля В. Применяя правило левой ру-
ки (направление тока считаем противопо-
-ложным направлению движения электро-
на), можно определить направление силы F. Для случая, изобра-
женного на рис. 43, в начальной точке траектории она направлена
вниз.
Величину F можно найти из следующих рассуждений. Пусть
электрон за время Д# проходит путь AZ. Движение электрона экви-
валентно некоторому току, равному :=е/Д/; Д/ можно принять за
длину проводника с током i. Сила, действующая на проводник с то-
ком в магнитном поле, определяется формулой
F — BIJ sin а.
Учитывая, что /=Д/, /=е/ДД а=90°, получим:
е
F = ВЛ1 — .
Дг
А так как AlfAt есть скорость электрона Уо, то
F = BVoe.
Из этой формулы видно, что при Vo=O, F=Q, т. е. на неподвиж-
ный электрон магнитное поле не действует.
Поскольку сила F действует под прямым углом к скорости Vo»
.•она искривляет траекторию электрона в дугу окружности. Скорость
'электрона не меняется по величине. Происходит только изменение ее
направления.
Известно, что движение тела но окружности с постоянной, ско-
ростью происходит под действием центростремительной силы; ею в
данном случае и является сила F, т. е.
• ;г mv20/r = BV0e.	(1)
Скорость электрона определяется величиной ускоряющей разно-
сти потенциалов’ U. Если считать, что электрон начинает разгон из
39
состояния покоя, то по закону сохранения энергии на выходе из
электрического поля (кратер индикатора представляет эквипотен-
циальную поверхность) он будет обладать энергией
mV20/2 = eU.	(2)
Выразив из (1) 1/0 и подставив найденное значение в (2), по-
лучим выражение для удельного заряда электрона:.
т B2r2 ‘	J	v
Так как e/zn=const, то из этой формулы следует, что с увеличе-
нием В возрастает искривление траектории (радиус окружности
уменьшается), а с увеличением анодного напряжения U при постоян-
ном В оно уменьшается.
Рис. 44.	Рис. 45.	"
Кроме универсального индикатора, для опыта потребуется экс-
периментальная установка, собранная по схеме, изображенной на
рис. 44. Лампу индикатора подносят вплотную к торцу катушки Lt»
причем так, чтобы плоскость ее экрана была перпендикулярна оси
катушки. По светящемуся сектору индикатора нетрудно обнаружить
искривление потока электронов в лампе. Опытным путем легко убе-
диться и в том, что радиус его кривизны зависит от тока в катушке
и, следовательно, от магнитной индукции, а также от напряжения,
подаваемого на индикатор.
Данные, необходимые для вычисления е/т по формуле (3), по-
лучают следующим образом.
Индукцию магнитного поля В цилиндрической многослойной ка-
тушки вдоль оси на его концах определяют из выражения
В = роО,2л/пУ,
где N — число слоев в катушке; п — число витков в слое, приходя-
щихся на 1 см длины; ц0 — относительная магнитная проницаемость
воздуха.
• В экспериментальной установке в качестве многослойной ци-
линдрической катушки Lt используется сетевая обмотка школьного
универсального трансформатора, рассчитанная на напряжение 220 В.
У нее примерно 15 витков на 1 см длины и 9 слоев. Ток /, протекаю-
щий через соленоид, измеряют миллиамперметром ИП\, включенным
в экспериментальную установку.
Измерение радиуса кривизны г электронного потока в лампе
можно произвести с помощью шаблона (рис. 45), вырезанного из
чертежной бумаги. Шаблон прикладывают к лампе так, чтобы левая
40
сторона совпала с вертикальной осью ее экрана, и изменением тока
в катушке добиваются совмещения кривизны электронного потока
и шаблона. Записывают значение тока J в цепи. Ускоряющее напря-
жение U определяют по вольтметру.
В одном из опытов были получены следующие результаты: W=
= 9, и=15 см-1, г=13 мм, {/==250 В, /=0,4 А. Подставив их в соот-
ветствующие формулы, получим е/т= 1,6-1011 К/кг.
Исследование работы выпрямителя. Схема выпрямителя с до-
полнительными деталями, необходимыми для исследования принци-
па его действия, изображена на рис. 46. Здесь Трх — трансформатор,
понижающий напряжение сети до 10—15 В, с отводом от середины
во вторичной обмотке. Катушка L\ — обмотка учебного разборного
электромагнита (с сердечником). Лампу 6Е1П универсального ин-
дикатора (с предварительно замкнутыми контактами его выключате-
ля) размещают над торцом сердечника катушки Ц.
При замыкании контактов выключателей В\ и В2 в цепи, в кото-
рую включены катушка Ц и ограничительный резистор течет пе-
ременный ток — на экране индикатора светится широкий сектор
(рис. 47, а). Затем контакты выключателя В2 размыкают, чтобы в
цепь включить диод Дг. Теперь сектор индикатора принимает вид,
показанный на рис. 47, б — через катушку течет ток однополупериод -
ного выпрямителя. Далее замыкают контакты выключателя В4) пре-
вращая выпрямитель в двухполупериодный. При этом светящийся
сектор индикатора, как бы сжимаясь, отклоняется в сторону
(рис. 47, в). Но он несколько размыт, нерезкий. Это говорит о том,
что через катушку L\, выполняющую в данном случае роль нагрузки
выпрямителя, течет пульсирующий ток. Но его пульсации меньше, чем
при однополупериодном выпрямлении. В этом нетрудно убедиться,
если сравнить светящиеся секторы, изображенные на рис. 47, б и в.
Если затем замкнуть контакты выключателя В3, параллельно на-
грузке будет подключен конденсатор Cj, выполняющий роль сглажи-
вающего фильтра выпрямителя. При этом светящийся сектор на
экране индикатора станет еще уже (рис. 47, г). Это произойдет по-
тому, что пульсации выпрямленного тока уменьшатся.
Преобразование энергии в колебательном контуре. Поскольку
электронно-световой индикатор реагирует на электрическое и маг-
нитное поля, его, следбвательно, можно использовать для исследова-
ния процесса изменения напряжения на конденсаторе контура, изме-
нения тока в контурной катушке или одновременно обоих процессов.
Исследуемый контур (на рис. 48 ЦС\) составляют из первичной
обмотки школьного универсального трансформатора с м&гнитопрово-
41
дом и батареи конденсаторов. Контурный конденсатор Ci емкостью
40—60 мкФ можно также составить из конденсаторов с бумажным
диэлектриком, например, типа КПГ-МН, соединяя их параллельно.
Выводы /• и 2 контура соединяют с входными зажимами универсаль-
ного индикатора.
Зарядив конденсатор напряжением батареи Б{, переключатель
Bi переводят в положение 2 и по индикатору следят за изменениями
напряжения на конденсаторе при свободных колебаниях в контуре.
Затем универсальный индикатор отключают от контура, его лампу
размещаюу:вблизи катушки и замкнув контакты выключателя, по
свечению экрана наблюдают за изменениями тока в катушке коле-
бательного контура при свободных колебаниях в нем.
Рис. 48.
После этого собирают генератор незатухающих колебаний по
схеме на рис. 49. Данные контура LiCi генератора точно такие же,
как контура предыдущего опыта. Частоту колебаний генератора
можно регулировать изменением сопротивления резистора Ri в ба-
зовой цепи транзистора Тг или емкости батареи конденсаторов. Кон-
тур генератора соединяют с входными зажимами универсального ин-
дикатора (контакты его включателя разомкнуты), лампу индикатора
располагают над контурной катушкой генератора и по свечению эк-
рана наблюдают за поведением электронного потока в ней. При этом
устанавливают, что в лампе колеблются в противофазе как бы два
электронных потока. Объясняется это явление тем, что в колебатель-
ном контуре энергия электрического поля конденсатора периодически
переходит в энергию магнитного поля катушки и обратно.
Электродвижущая сила электромагнитной индукции. В этом
опыте индикатором э. д. с. электромагнитной индукции служит лам-
па 6Е1П, а контуром замкнутого проводника — катушки головного
телефона ТОН-1. Изменение магнитного потока в таком контуре
происходит при колебании мембраны телефона.
Для опыта выводы телефона соединяют с входными зажимами
универсального индикатора, контакты его выключателя размыкают,
резистор Ri замыкают накоротко проволочной перемычкой и посту-
кивают по мембране телефона. При этом светящийся сектор индика-
тора расширяется. Значит, при колебаниях мембраны в катушках те-
лефона возникает переменная э. д. с. индукции. Для повышения чув-
ствительности индикатора электронный поток в лампе нужно слегка
расфокусировать.
Для следующего опыта к входным зажимам универсального ин-
дикатора подключают первичную обмотку выходного трансформата-
42
ра (без магнитопровода); возле нее сверху вниз или слева направо
перемещают постоянный магнит и по свечению экрана индикатора на-
блюдают за изменением ширины электронного потока в лампе. Ока-
зывается, с увеличением скорости перемещения магнита э. д. с. элек-
тромагнитной индукции возрастает. Значит, э. д. с. индукции зависит
от скорости изменения магнитного потока.
К универсальному индикатору можно подключить половину та-
кой катушки и повторить те же манипуляции с магнитом. Это позво-
лит сделать вывод, что э. д. с. электромагнитной индукции при неиз-
менной скорости изменения магнитного потока зависит от числа вит-
ков в катушке.
ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ
В книге было рассказано о пробниках, измерительных приборах
и физических экспериментальных установках, выполненных на базе
электронно-светового индикатора типа 6Е1П. Конструкция этого ин-
Рис. 50.
дикатора позволяет следить за изменением электронного потока в
нем при воздействии внешнего электрического и магнитного полей.
В подавляющем большинстве описанных приборов, принцип дей-
ствия которых основан на взаимодействии потока электронов с элек-
трическим полем, можно также использовать электронно-световой ин-
дикатор типа 6ЕЗП. Электронно-световой индикатор 6ЕЗП состоит
из триода и индикаторной части. Цоколевка этой лампы и его кон-
струкция в упрощенном виде показаны на рис. 50. -
Индикаторная часть лампы (рис. 50, б) состоит из соединенного-
с анодом А управляющего электрода УЭ, имеющего вид спицы, ко-
торая пронизывает усеченный пирамидальный кратер Кр. В индика-
торную часть входит и световой экран Э, который нанесен на вну-
треннюю цилиндрическую поверхность стеклянного баллона лампы
поверх проводящего прозрачного слоя. Экран имеет вид прямоуголь-
ника размерами примерно 35X5 мм.
Так как управляющий электрод индикатора соединен с анодом
триода, то изменение напряжения на сетке С триода вызывает изме-
ли
пение анодного тока, а вместе с тем изменение потенциала на управ-
ляющем электроде и свечение экрана.
Принципиальная схема универсального индикатора на лампе
6ЕЗП (см. схему аналогичного индикатора на рис. 6) показана на
рис. 51. Когда напряжение на управляющей-'сетке триода (относи-
тельно катода) равно нулю, то напряжение на аноде триода, а зна-
чит, и на управляющем электроде за счет падения напряжения на
анодной нагрузке /?2 будет значительно меньше, чем на экране. Поэ-
тому электронный. поток лампы раздваивается и светящийся прямо-
угольник экрана разрывается. При нулевом напряжении на сетке
длина между расходящимися створками светящегося экрана дости-
гает максимума.
При замкнутых накоротко входных зажимах 1 и 2 универсаль-
ного индикатора и плавном увеличении сопротивления резистора /?4
автоматического смещения напряжение на управляющей сетке ста-
новится все более отрицательным, а напряжение на аноде прибли-
жается к напряжению на экране. Это приводит к тому, что расстоя-
ние между створками светящегося экрана уменьшается. При пол-
ностью введенном сопротивлении резистора /?4 и указанных пара-
метрах других резисторов экран индикатора светится полностью.
Опыты с использованием универсального индикатора на лампе
-6ЕЗП не менее эффектны, чем с индикатором на лампе 6Е1П.
Содержание
Предисловие ко второму изданию............ &
Электронно-световой индикатор и его	питание	.	4
Электроизмерительные приборы и пробники	.	.	7
Генераторы................................ 22
Измерители неэлектрических величин........ 28
Физические опыты.......................... 32
Вместо заключения..........................	43»
Шилов Валентин Федорович
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НА ЭЛЕКТРОННО-СВЕТОВОМ
ИНДИКАТОРЕ
Редактор В. Г. Борисов
Редактор издательства Т. В. Жукова
Обложка художника П. П. Перевалова
Технический редактор М. Г. Ю ха нов а
Корректор 3. Б. Драновская
ИБ № 1681
Сдано  набор 20.06.78 Подписано к печати 23.11.78	Т-15568
Формат 84Х108*/з2 Бумага типографская № 2 Гарн. (дрифта литературная
Печать высокая Усл. печ. л. 2,52 Уч.-изд. л. 3 15 Тираж 40 000 экз.
Заказ № 617 Цена 25 к.
Издательство «Энергия», 113114, Москва, М-114, Шлюзовая набер., 10
владимирская типография «Союзполиграфпрома » при Государственном ко-
митете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли
600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, д. 7
ИЗДАТЕЛЬСТВО «Э Н Е Р Г И Я» В СЕРИИ МРБ
ГОТОВИТ К ИЗДАНИЮ В 1979 г.:
Ганзбург М. Д. Электродвигатели для магнитофо-
нов и ЭПУ. — 2 л., — 15 к.
Словарь радиолюбител я/Под ред. Л. П. Край-
змера, В. П. Сочивко. — 46,5 л., — 3 р. 70 к.
Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. — 40 л.,—
3 р. 20 к.
ВасильченкоМ. Е., Дьяков А. В. Радиолюбитель-
ская телемеханика. — 10 л., — 75 к.
Демьянов И. А., Казанский И. В.- Радиоспорт
в СССР. — 8 л., — 60 к.
Л и ш и н Л. Г. Магнитная запись цветных изображе-
ний. — 10 л., — 75 к.
Никулин С. М. Надежность элементов радиоаппа-
ратуры.— 7 л., — 50 к.
Ротхаммель К. Антенны: Пер. с нем. — 26 л.,—
2 р. 20 к.
Фролов В. В. Радиотехнические игры и игрушки. —
7,5 л., — 60 к.
Алексенко А. Г. Современная микросхемотехника.
— 8 л., — 60 к.
Борисов Е. Г. Малая бытовая электротехника.
— 3,5 л., —25 к.
Крупинин И. Т. Стереофонические магнитофоны
«Вильма-302», «Тоника-310». — 4 л., — 30 к.
Яновский Е. Б. Магнитофоны «Весна-305», «Вес-
на-306». — 4‘ л., — 30 к.
Айсберг Е. Радио и телевидение?.. Это очень прос-
то! : Пер. с франц. — 16л., — 1 р. 20 к.
К о к а ч е в В. 'И. Многодиапазонные любительские
приемники. — 10 л., — 75 к.
Б аскир И. Н. Блоки разверток и синхронизации на
.микросхемах. — 4,5 л., — 35 к.
Капчинский Л. М. Телевизионные антенны. — 10 л;,
— 75 к.
Мамчев Г. В. Стереотелевидение. — 5 л., — 40 к.
Тихомиров В. С. Видеоустройства приемника цвет-
ного телевидения.—5 л., — 40 к.
Василевский Д. П. Частотные предыскажения и
коррекция в магнитофонах. — 4,5 л., — 35 к.
Вознесенский Ю. А., Клименко Г. К. Квадрафо-
ния. — 7,5 л., — 55 к.
Медведовский Д. С., Гузевич О. Н. Электрому-
зыкальные щипковые инструменты. — 10,5 л., — 80 к.
Бартенев В. Г. Универсальный измерительный при-
бор.— 3 л., — 25 к.
УВАЖАЕМЫЕ ТОВАРИЩИ!
Издательство «Энер ги я» книг не высылает. Книги,
выходящие массовым тиражом, высылает наложенным
платежом «Книга—почтой». Отделения «Книга—почтой»
имеются во всех республиканских, краевых и областных
центрах СССР. Заказ следует адресовать так: название
республиканского, краевого или областного центра, Кни-
готорг, отделению «Книга—почтой».
При заказе руководствуйтесь планом на 1979 г.
Сообщения о выпуске книг по радиотехнике и элект-
ронике регулярно публикуются в еженедельной газете
«Книжное обозрение».
Редакция Массовой радиобиблиотеки не имеет радио-
технической консультации. Письменную платную консуль-
тацию дает «Радиотехническая консультация» при Цент-
ральном радиоклубе СССР. Ее адрес: 103012, Москва,
К-12, ул. Куйбышева, 4, ком. 12.
Адрес редакции МРБ: 113114, Москва, М-114, Шлю-
зовая наб., 10, Издательство «Энергия», редакция Мас-
совой радиобиблиотеки.