"Радио Всем", №10, май 1927 год, стр. 229-230
Б. А. Давыдов.
Конечным прибором приемной станции является телефонная трубка (телефон), в которой колебания электрического тока после прохождения его через детектор 1) превращаются в механические колебания, т.-е. колебания мембраны. Колебания эти вызывают в окружающем воздухе волны, достигающие нашего уха и создающие у нас впечатление того или иного звука.
Настоящую статью мы посвятим изучению работы телефона. На черт. 1 изображен постоянный подковообразный магнит А с укрепленными на концах его наконечниками из мягкого железа ВВ. На наконечники надеты катушки из тонкой изолированной проволоки, изображенные на чертеже в виде спиралей СС. Против наконечников на некотором расстоянии от них помещена тонкая железная пластика m, укрепленная в точках dd.
Под влиянием силы притяжения магнита А мембрана m не будет занимать вертикального положения, а будет несколько притянута к наконечникам, будет изогнута так, как это изображено на чертеже пунктиром.
Представим теперь, что по катушкам СС проходит переменный ток, то-есть ток, сила и направление которого меняются с течением времени. При прохождении через катушки ток будет намагничивать железные сердечники, тем самым создавая добавочную притягивающую силу, действующую на нашу мембрану. На последнюю, таким образом, будут действовать уже две силы.
1) сила притяжения постоянного магнита и 2) сила притяжения железных сердечников намагничиваемых проходящим по их обмоткам переменным током. Вторая сила не является постоянной: она изменяется в зависимости от изменения силы и направления проходящего по катушкам тока. Положим, что при данном направлении тока добавочная сила такова, что она как бы увеличивает силу притяжения постоянного магнита; на мембрану в этом случае будет действовать сумма этих двух сил, и мембрана еще более притянется к наконечникам (черт. 2). При обратном же направлении тока добавочная сила будет уже уменьшать действие постоянного магнита на мембрану и последняя не только отойдет от наконечников в положение, показанное на чертеже 1, но даже перейдет дальше его (черт. 3). Иными словами, мембрана под действием проходящего по катушкам переменного тока будет колебаться около своего положения покоя, положения, в котором она находится при отсутствии тока в катушках. Эти колебания мембраны изображены на черт. 4, на котором кривая А изображает изменение с течением времени силы и направления тока, проходящего по катушкам; кривая В изображает силу, действующую на мембрану. Из чертежа видно, что эта сила в точности следует за изменениями силы и направления тока.
Третья часть черт. 4 изображает колебания мембраны: в точке а по обмоткам никакого тока не проходит, на мембрану действует только притяжение постоянного магнита, и она занимает положение покоя (I); далее ток, увеличиваясь в одном направлении, достигает наибольшей силы в точке b; на мембрану начинает действовать, кроме силы притяжения пост. магнита, добавочная сила притяжения намагниченных током сердечников; сила эта при данном направлении тока будет увеличивать действие основной силы и общая сила, действующая на мембрану при силе тока, изображаемой отрезком bb, изобразится отрезком b1b1. Под действием этой силы мембрана еще сильнее притянется к магнитам (положение II). В следующий момент ток в катушках, сохраняя прежнее направление, начинает уменьшаться, достигая нуля в точке с. В зависимости от этого сила, действующая на мембрану, также начнет уменьшаться и в точке с1 при отсутствии тока в катушках на мембрану снова действует только притяжение пост. магнита; она снова занимает положение покоя (положение III).
При увеличении тока в противоположном направлении добавочная сила будет уже не увеличивать действие основной силы, но уменьшать ее; общая сила, действующая на мембрану, будет равна разности этих сил и при наибольшем значении силы тока (отрезок dd) изобразиться отрезком d1d1. Под действием этой силы мембрана займет положение IV. Далее, мембрана снова займет положение покоя (V), после чего все явление будет повторяться в том же порядке.
Повторяем, что здесь важно отметить то, что сила, действующая на мембрану, а следовательно, и колебания последней в точности следуют за всеми изменениями тока в катушках.
Пусть частота переменного тока равна 50 пер/сек; с такой же частотой будет меняться и сила действия магнитов на мембрану, последняя будет колебаться также с частотой 50 пер/сек. и мы услышим низкий гудящий звук.
Ток, проходящий через катушки телефона приемника при приеме речи, пения или музыки, отличается от переменного тока в вышеприведенном примере тем, что он изменяется только по силе, оставаясь постоянным по направлению (так называемый пульсирующий ток). Изменения эти несравненно более сложного характера, чем изменения простого переменного тока; так, например, когда мы в телефоне слышим звук а, то по обмоткам его протекает ток, сила которого изменяется с течением времени по кривой (черт. 5).
Уяснив принцип действия телефона, перейдем к описанию конструкции телефонной трубки изготовления ЭТЗСТ, как наиболее часто применяющейся в любительской практике.
Постоянный магнит имеет П-образную форму фот. 6, часть А. Посредине магнита укреплен стерженек из мягкого железа, на которой надевается катушка с большим числом витков тонкой изолированной проволоки (фот. 6 В). Концы обмотки зажаты гайками болтиков, укрепленных на фибровой панельке, хорошо видной на фотографии; к этим же болтикам прикрепляются и концы шнуров, соединяющих телефон с приемником. Магнит с катушкой помещается в круглую коробку и закрепляется в ней небольшими болтами; общее расположение магнитной системы в коробке изображено на часть С фот. 6.
На открытый край коробки накладывается тонкое металлическое кольцо (Д, фот. 6), на которое, в свою очередь накладывается мембрана (А, фот. 7). Далее на мембрану кладется амбушюр (рупор), снабженный посредине отверстием (В, фот. 7) и, наконец все это прижимается к коробке металлическим кольцом (С, фот. 7), навинчивающтмся на боковую поверхность коробки.
Телефонная трубка обычно снабжается металлическим оголовьем, позволяющим одевать ее на голову и удобно располагать «по ушам». Общий вид телефона (двуухого) с оголовьем изображен на фот. 8.
1) О действии детектора и его устройстве будет рассказано в дальнейших беседах.
(стр. 229)