"Радио Всем", №11, ноябрь 1926 год, стр. 15

Квадратичный конденсатор.

М. Н.

В каждом приемном устройстве радиолюбителю приходится иметь дело с колебательными контурами. Обычно колебательные контуры состоят из катушек самоиндукции постоянной величины и конденсаторов переменной емкости. Длина волны такого колебательного контура определяется общеизвестной формулой Томсона: λ = 2π√LC где λ — длина волны контура, L — самоиндукция и С — емкость. Совершенно очевидно, что при увеличении емкости переменного конденсатора в некоторое число раз длина волны контура будет изменяться не пропорционально изменению емкости, а значительно медленнее. Действительно при увеличении емкости конденсатора в 2 раза, длина волны контура увеличится лишь в √2 раза, при увеличении емкости в 3 раза, длина волны увеличится в √3 раза и т. д. Это непропорциональное изменение длины волны показано на черт. 1. где по горизонтальной оси отложены углы поворота конденсатора, а по вертикальной длины волн.

Черт. 1.
Градуировка контура при обыкновенном конденсаторе.

Обычно, употребляемые в практике наших радиолюбителей, конденсаторы, состоящие из подвижных и неподвижных пластин полукруглой формы, изменяют свою емкость пропорционально углу поворота подвижных пластин. Так напр., при увеличении угла в два раза емкость также увеличивается в 2 раза, при увеличении угла в три раза, емкость увеличивается в 3 раза и т. д. Такое пропорциональное изменение емкости (его можно изобразить прямой линией — см. черт 1) вызывает непропорциональное изменение длин волн колебательных контуров и их непрямолинейную градуировку.

Последнее обстоятельство имеет ряд неудобств при работе с приемником и эти неудобства особенно резко сказываются при работе с короткими волнами.

За границей получили очень широкое распространение конденсаторы особой конструкции, лишенные указанных недостатков; у нас эти конденсаторы носят название "квадратичных". От обычных конденсаторов переменной емкости они отличаются лишь формой своей подвижной пластины. Последняя берется такой, что емкость конденсатора изменяется не пропорционально углу поворота подвижных пластин, а пропорционально квадрату угла поворота, т.-е. при увеличении угла в 2 раза емкость конденсатора увеличивается в 4 раза и т. д. Такое квадратичное изменение емкости показано графически на черт. 2.

Черт. 2.
Градуировка контура при квадратичном конденсаторе.

Совершенно ясно, что результатом квадратичного изменения емкости является пропорциональность длин волн углам поворота конденсатора, и график волн колебательного контура имеет вид прямой линии (черт. 2).

Кроме указанного, квадратичный конденсатор обладает еще одним большим достоинством — начальная его емкость (емкость при 0° поворота — при выдвинутых пластинах) очень незначительна, что позволяет расширить диапазон приемного контура при одной и той же катушке самоиндукции.

Черт. 3.
Построение очертания подвижной пластины.

Построение подвижной пластины показано на черт. 3. Полуокружность радиуса R разбивается на 10 равных частей. Первый радиус r₁ определяется соотношением: r₁ = ^R / _3,16.

Второй радиус r₂ в √2 раз больше r₁ т.-е. r₂ = r₁√2, третий радиус r₃ в √3 раз больше r₁ т.-е. r₃ = r₁√3 и т.д., напр., r₈ = r₁√8.

Максимальную емкость такого конденсатора можно подсчитать по обычным формулам для плоских конденсаторов, причем площадь пластины определяется соотношением:

На черт. 4 показана нормальная конструкция квадратичного конденсатора, применяемая заграничными радиолюбителями; у него, кроме поворота всей системы подвижных пластин, имеется возможность вращать одну дополнительную пластину, расположенную снизу, что конечно создает возможность чрезвычайно малого изменения емкости и следовательно настройка может быть очень точной.

Черт. 4.
Конденсатор с верньером.

В заключение следует пожалеть, что наша радиопромышленность до сего времени не производит квадратичных конденсаторов, которые очень нужны радиолюбителям, экспериментирующим с приемниками и передатчиками коротких волн.