РАДИОЛЮБИТЕЛЬ, №10, 1925 год. Электролитический выпрямитель

"Радиолюбитель", №10, июль, 1925 год, стр. 222

Электролитический выпрямитель

И. Горон

Зарядка аккумуляторов (анодных и накала) представляет большие затруднения для любителей, живущих в больших городах, где для освещения большей частью употребляется переменный ток. Однако, помощью некоторых приспособлений можно этот переменный ток превратить в ток прямой, т.-е. ток постоянный по направлению (но необязательно постоянный по времени, как, например, пульсирующий ток); этим током уже можно заряжать аккумуляторы.

Таким выпрямляющим приспособлением может явиться всякий прибор с нессимметричным сопротивлением, т.-е. прибор, представляющий для тока одного направления сопротивление значительно большее, чем для тока обратного направления, или, проще говоря, прибор, пропускающей ток только в одном направлении.

Одним на таких приборов является всем нам известный детектор, детектирующее (т.-е. выпрямляющее) свойство которого и определяется неодинаковым его сопротивлением для токов разных направлений; идеальным выпрямителем является катодная лампа с двумя электродами, так назыв. диод или кенотрон. Имеются еще выпрямители ртутные, газовые (неоновый) и т.д. Но наибольшее распространение среди любителей (у нас и на Западе) имеет, благодаря своей простоте и дешевизне изготовления, так наз. электролитический (алюминиевый) выпрямитель.

В простейшем случае алюминиевый выпрямитель представляет из себя сосуд, наполненный раствором квасцов или двууглекислой соды, в который погружены две пластинки; одна железная или свинцовая, другая — алюминиевая. Этот выпрямитель пропускает ток только в направлении от свинцовой (или железной) пластинки — к алюминиевой, т.-е. тогда, когда свинец присоединен к положительному полюсу источника тока. Как только ток пойдет в обратном направлении, т.-е. от алюминия к свинцу, алюминиевая пластинка немедленно покроется, вследствие электролиза, т.-е. разложения жидкости (электролита), тончайшим слоем перекиси алюминия (Al2O3). Этот слой перекиси является непроводником, и, следовательно, прекращает прохождение тока в этом направлении (от алюминия к свинцу). При пропускании тока в обратном направлении (на свинце — плюс, на алюминии — минус), слой перекиси алюминия растворяется, вследствие выделяющегося на отрицательном электроде водорода, и ток свободно проходит в этом направлении.

Рис. 1. Схема выпрямления одного полупериода; справа внизу — кривая выпрямленного тока.

Таким образом, в цепи алюминиевого выпрямителя, присоединенного к источнику переменного тока, ток будет течь только в одном направлении — от свинца к алюминию. Это ясно из рис. 1, где слева изображена простейшая выпрямительная схема, а справа — диаграмма выпрямляющего действия. Синусоида абвгдежз... — представляет переменное напряжение, подводимое к клеммам ab выпрямительной цепи, а диаграмма, под ней находящаяся, представляет выпрямленный ток. Согласно вышесказанному ясно, что ток через выпрямитель, и, следовательно, через батарею заряжаемых аккумуляторов Б, пойдет в направлении от свинцовой пластинки С к алюминиевой пластинке А, в продолжение того промежутка времени, пока клемма а положительна, что на диаграмме изобразится промежутком ав синусоиды. В этот промежуток времени через цепь выпрямителя пройдет ток абв (см. нижнюю диаграмму). В следующий промежуток времени напряжение на клемме а выразится отрицательным участком синусоиды вгд, и, следовательно, ток через выпрямитель не потечет, что видно из диаграммы выпрямленного тока — на участке вд — тока нет. В следующий положительный полупериод ток опять потечет (горбик деж) и т. д., картина будет повторяться. Горбики абв, деж, клм и представляют пульсирующий ток, протекающий через выпрямитель и батарею аккумуляторов.

Таким выпрямителем хотя и можно заряжать аккумуляторы, но работает он неэкономно, вследствие использования только одного полупериода тока. Реостат R служит для регулирования тока, протекающего через батарею.

Рис. 2. Схема выпрямления двух полупериодов; справа внизу — кривая выпрямленного тока.

На рис. 2 изображена схема выпрямителя на 2 полупериода. Из схемы ясно, что в течение одного полупериода работает один выпрямитель, в течение второго полупериода — второй. Стрелками — сплошными и пунктирными — показаны направления токов в обоих выпрямителях, через батарею же оба тока токут в одном направлении. Вследствие того, что в любой момент времени через какой-нибудь из двух выпрямителей обязательно протекает ток, диаграмма выпрямленного пульсирующего тока абвгдежз (рис. 2 справа внизу) уже не имеет провалов, как на pис. 1, и ток течет более равномерно.

Рис. 3. Выпрямление по схеме "мостика".

Аналогично работает выпрямитель по схеме мостика, изображенный на рис. 3. Когда клемма а положительна, ток пойдет через предохранитель II, реостат R, через выпрямитель I, через точки е, р в батарею и через выпрямитель IV и точку k выйдет через клемму b; путь тока обозначен сплошной стрелкой. Когда клемма b положительна, ток пойдет через предохранитель П, через выпрямитель II, точки е, р, через батарею, выпрямитель III и выйдет через клемму а; путь тока в этом случае обозначен пунктирной стрелкой. Через батарею же ток от обоих полупериодов потечет, очевидно, в одном и том же направлении.

Эта схема наиболее употребительна и ее можно особенно советовать в виду чистого выпрямления, что об'ясняется тем, что ток проходит последовательно через два выпрямителя (например, I и IV).

На следующей странице дается статья тов. Успенского с описанием конструкции такого выпрямителя.