Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию
Шрифт:
Это первая стадия. Электрическое освещение работает в этом роде. Понятно вам, м-р Айртон? — Торн сделал грубый чертеж: вот это вам поможет понять.
— Я, кажется, понял, — сказал Айртон, — только вы очень быстро говорите.
— Постараюсь говорить медленнее. Мне и с Хюгом пришлось повозиться.
— Но если вы в общих чертах поняли, я расскажу вам о второй стадии.
Теперь представьте себе, что нити соединены с батареей как и прежде, но что и цилиндр и сетка соединены с положительным полюсом другой батареи, отрицательный полюс которой соединен с нитями. Это дает сетке и цилиндру положительный потенциал, и создает
Течение электронов, или, что то же самое, электрический ток замыкают вторую цепь. Тогда батарея будет действовать, как насос, притягивая электроны от нити к цилиндру, от цилиндра к батарее, и из батареи к нитям, которые, накаляясь, снова их отбросят.
Это, как видите, создает постоянный ток кругом по цепи, через промежуток в лампе, всегда в одном и том же направлении, так как только отрицательные электроны отбрасываются нитями, а цилиндр постоянно соединен с положительным полюсом батареи. Заметьте это, это очень важно.
Лампа Флеминга, как детектор.
В этой стадии лампа может быть использована, как детектор в приемнике. Флеминг, изобревший ее, предназначал ее для этой цели, и даже в стадии двух электродов, когда вместо сетки и цилиндра был только один электрод, она является очень хорошим детектором. Если лампу с горящими нитями поместить в цепь с переменным током, через цепь цилиндра будет проходить только половина переменного тока, вследствие ее действия в одну сторону. Эта половина будет постоянным током. Если переменным током, входящим в лампу будут радиоволны, полученные в воздухе антенной, цепь цилиндра примет их в виде односторонних пульсирований лампа станет детектором, и если между цилиндром и батареей поместить какой-нибудь пишущий аппарат, эти пульсирования можно записать различными способами. Понятно, мистер Айртон?
— Стараюсь понять.
— Следующая стадия более сложная. Теперь представим себе, что нити по-прежнему соединены с батареей и цилиндр с положительным полюсом другой батареи — тоже по-прежнему. Но сетка соединена с третьей батареей, и составляет отдельную цепь. Будем считать эту батарею восстановительной и соединения с полюсом непостоянными, и на первый случай предположим, что сетка соединена с положительным полюсом третьей батареи. Тогда сетка получает положительный потенциал. Это увеличит притяжение электронов, но так как сетка имеет небольшую поверхность, большая часть электронов пройдет через нее к цилиндру.
Заметьте, м-р Айртон, что положительный потенциал сеток увеличит потенциал цилиндра. Заметьте также, что изменения энергии третьей батареи будут увеличивать или уменьшать силу течения к цилиндру. Затем представьте себе, что сетка соединена с отрицательным полюсом батареи. Тогда заряженная отрицательно сетка будет отталкивать отрицательные электроны. Если потенциал сетки слаб (что зависит от энергии батареи), он только уменьшит течение отрицательных электронов к положительному цилиндру; если же он силен, он преградит
На практике сетку не соединяют с третьей батареей, а включают с третьей цепью — с антенной, так, я при помощи лампы получил здесь первую телеграмму. Цилиндр соединен с положительным полюсом, между ним и батареей включен в цепь телефонных полюсов. Вот таким образом, — он стал показывать на приборе и Айртон кивал, как будто бы понимал в чем дело, хотя в действительности он едва мог следить за объяснениями. Хюг весь превратился в слух, так как, хотя Торн и раньше хорошо разъяснил ему этот вопрос, но он был далеко не уверен в себе.
— Понятно, что каждое изменение тока в цилиндре дает изменение в телефонном токе. Помните мои слова, что незначительная разность потенциала сетки дает большую разницу в течении электронов в цепи цилиндра. Таким образом, малейшее изменение в сетке действует на телефон.
Помните также, что сетка индуктивно соединена с антенной. Когда радиоволны большей частоты пронизывают антенну, они воспринимаются сеткой очень ясно, благодаря маленькому конденсатору, шунтированному большим сопротивлением, помещенному в сетке.
Теперь следите.
Радиоволны — переменный ток. Каждый ряд волн, проходя от антенны к сетке, уменьшает отрицательный потенциал сетки, увеличивая этим положительный ток цилиндра. Периоды покоя между рядами волн позволяют электронам сетки возвращаться назад, восстанавливая равновесие. Это дает одностороннее пульсирование цилиндра, а значит и телефона. Таким образом, самые слабые волны, прошедшие через громадные расстояния, могут быть приняты телефоном с помощью сетки меньше квадратного дюйма.
— Поразительно! — воскликнул Айртон.
— Это только начало. Еще важнее то, что та же лампа при почти таких же соединениях без конденсатора не только принимает волны, но и усиливает их.
Пользуясь сеткой как клапаном, или краном, чтобы не изменять проходящий через цилиндр ток, а прерывать и восстанавливать его, можно с помощью сетки оперировать сильной батареей в этой цепи. Так, слабая волна может быть усилена в сто раз. При помощи трансформатора усиленная волна может быть перенесена в другую усиливающую лампу и будет таким образом увеличена в десять тысяч раз. Я этого достиг и мне не надо больше усиливать, разве на очень большие расстояния. Чем меньше усиливать, тем лучше, так как усиливается не только чистая волна, а и мешающие токи и атмосферные разряды.
При не слишком большом усилении, при системе устранения нежелательных волн с хорошим детектором и еще дополнительным усилением по звуковой частоте можно достигнуть больших результатов.
Схема лампового приемника.
Для того, чтобы все это проделать, есть много разных приспособлений, но все виды усиления с помощью трехэлектродной лампы происходят по изобретению де-Фореста, как все детекторы с лампами от изобретения Флеминга.