А. В. Н—ов.
Потенциометр, употребляемый в настоящее время в радиоприемниках, очень похож на реостат. Он состоит из обмотки сопротивления, концы которой присоединены к выводным зажимам и центральной рукоятки, снабженной контактной пластинкой, выполняющей роль ползунка и могущей передвигаться по виткам обмотки. Эта рукоятка присоединена в свою очередь к третьему зажиму. Однако, потенциометр имеет более высокое сопротивление, чем реостат. Сопротивление этого последнего изменяется от 4 до 30 ом, тогда как в первом оно может достигнуть до 1000 ом. Кроме того, его действие совершенно разнится от действия реостата.
Потенциометр нельзя рассматривать, как переменное сопротивление, — это прибор, служащий для изменения напряжения, и обычно он предназначается для регулирования напряжения, доставляемого в цепь. Возьмем, например, потенциометр Р (черт. 1), присоединенный шунтом к зажимам элемента А. Включим вольтметр V между зажимами потенциометра, а именно в ответвление между ползунком c и одним из концов сопротивления Р, например, a. Когла ползунок c будет находиться на конце b катушки сопротивления, иначе говоря, когда вольтметр V будет шунтировать полностью потенциометр, то легко видеть, что разность потенциалов между концами цепи L1 и L2 будет такая же, как и на зажимах элемента А. Вольтметр будет показывать полную величину напряжения, доставляемого элементом А.
Если мы переведем ползунок на середину сопротивления, то стрелка вольтметра будет указывать половину напряжения элемента. И когда ползунок будет находиться на конце a, стрелка вольтметра не покажет никакого отклонения. Разность потенциалов между L1 и L2 будет равна нулю. Предположим теперь, что ползунок поставлен таким образом, что сопротивление между a и c составляет ⅕ часть или 20% полного сопротивления Р и допустим, что напряжение элемента будет 4 вольта, тогда, на основании простого тройного правила, убедимся, что вольтметр будет показывать:
Таким образом, мы можем сказать, что падение напряжения между точками a и c пропорционально сопротивлению между ними, т.-е. ⅕ часть полного сопротивления соответствует ⅕ части полного напряжения элемента А.
Как видно из предыдущего, величина самого сопротивления Р не имеет никакого отношения к распределению напряжения, лишь бы только сопротивление внешней цепи, к которой включен Р, было очень большим по сравнению с Р. В радиотелеграфии же, цепи, присоединяемые к потенциометру, всегда имеют очень большое сопротивление по сравнению с этим последним, величина которого колеблется между 100 и 500 омов. Так, цепи, в которые входит промежуток, сетка-нить или анод-нить ламп, имеют сопротивление приблизительно порядка от 20000 до 50000 ом.
Любитель несомненно должен обратить внимание на то, что советуют употреблять потенциометр то в 200 ом, то в 400 ом или более. Но предпочтительнее пользоваться потенциометром в 400 ом, потому что ток, расходуемый на большее сопротивление, будет гораздо меньше. Батарея, на зажимах которой будет включен такой потенциометр, расходуется не так быстро — затрата энергии уменьшается. Например, при батарее в 4 вольта, ток, проходящий через потенциметр в 200 ом, равен 0.02 ампер, а потенциометр в 400 ом, присоединенный к зажимам такой же батареи в 4 вольта, потребляет тока не более 0,01 ампера. С точки зрения работы и регулировки прибора, результат, получаемый с 200 или 400 омами, одинаково хороший. Все-таки лучше употреблять потенциометр с большим сопротивлением.
В цепи с усилителем высокой частоты нередко употребляют потенциометр, который в этом случае играет роль стабилизатора, регулирующего силу получаемого звука. Его назначение — управлять напряжением сетки и, следовательно, регулировать собственные колебания ламп высокой частоты. Действительно; колебания лампы могут быть остановлены, если дать на сетку положительный потенциал соответствующей величины. Когда говорят, что часть системы имеет такое-то напряжение, то это означает, что напряжение этой части имеет определенную величину по отношению к отрицательному полюсу системы. Для настоящего случая значения цепи должны сравниваться с отрицательным полюсом нити накала усилительных ламп. Если перемещать ползунок потенциометра к положительному полюсу батареи, то сетка будет получать все больший положительный потенциал по отношению к нити. Система усилителя стабилизируется, будучи приведена в положение, дающее минимум шансов возникновения собственных колебаний ламп, являющихся причиной неожиданных прекращений работы.
Для лучшего регулирования потенциала сетки по отношению к нити накала, применяют батарею сетки, включаемую в провод ползунка (см. черт. 2). Тогда постоянное напряжение от этой батареи складывается с переменным напряжением на сетке, получающимся от перемещения ползунка потенциометра. Если, например, батарея сетки G (черт. 2) есть маленький элемент в 2 вольта и если полному перемещению ползунка от одного конца потенциометра к другому соответствует разность потенциалов, равная разности потенциалов на зажимах батареи накала, иначе говоря, 4 вольта, то этим в результате будет регулироваться напряжение в сетке, которое мы можем изменять от —2 вольт до +2 вольт. Когда ползунок c находится точно в середине сопротивления Р, напряжение сетки будет равно нулю. Потенциометр, равным образом, служит в некоторых случаях для контроля напряжения, подводимого к аноду. Приемы те же самые, что для сетки, и результат, с точки зрения регулировки, во всех отношениях одинаковый. Представим себе анодную батарею в 40 вольт, отрицательный зажим которой присоединен к ползунку потенциометра, шунтирующего батарею накала в 4 вольта. Перемещение ползунка позволяет достигнуть постепенного увеличения напряжения на аноде, изменяющегося от 40 до 44 вольт.
Мы, таким образом, видим, что в результате получаются как будто бы проводники подающие напряжение на анод или на сетку, скользят по ряду контактов, из которых к каждому подведено постепенно убывающее или возрастающее напряжение.
Преимущество потенциометра состоит в том, что он дает возможность совершенно плавного и точного регулирования напряжения.
Эта точность может быть еще более повышена. Об этом мы расскажем в следующем номере.