Рис. 2.1.Поясняющий, из каких элементов состоит электрическая цепь постоянного тока
Приведем несколько примеров электрических цепей:
• Источник электрической энергии - электрохимический элемент G (рис. 2.2) или электрохимическая батарея GB (рис. 2.3). Приемник электрической энергии - резистор R (рис. 2.2) или электрическая лампа накаливания EL (рис. 2.3).
И, конечно, соединительные провода.
Рис. 2.2.Электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента и резистора
Рис. 2.3.Электрическая цепь, состоящая из электрической батареи и лампы накаливания
• Источник энергии постоянного тока - выпрямитель переменного тока UZ (рис. 2.4) или электрохимическая батарея GB (рис. 2.5). Приемник энергии - телевизионный приемник (рис. 2.4) или электродвигатель постоянного тока М (рис. 2.5). И, конечно, соединительные провода.
Рис. 2.4.Электрическая цепь, состоящая из выпрямителя (преобразователя переменного напряжения в постоянное) и телевизора
Рис. 2.5.Электрическая цепь, состоящая из аккумулятора и электродвигателя постоянного тока
• В некоторых случаях источник энергии становится приемником энергии, например аккумулятор в режиме подзарядки (рис. 2.6).
Рис. 2.6.Электрическая цепь, состоящая из зарядного устройства и аккумулятора (здесь аккумулятор является приемником энергии)
Для автономного питания радиоэлектронной аппаратуры наиболее широко используются электрохимические источники тока - гальванические элементы и батареи, а также аккумуляторы (рис. 2.7).
Рис. 2.7.Внешний вид гальванических элементов и батарей, их УГО и БЦО
Наибольшее распространение получили элементы 373 (а), 343 (б) и 316 (д). Они различаются размерами и емкостью, исчисляемой в ампер-часах. При одних и тех же условиях эксплуатации химические элементы большего размера обеспечивают питание устройства более продолжительное время. Начальное напряжение элементов в среднем равно 1,6 В. У их аналогов - элементов таких же размеров "Орион М", "Юпитер М" и "Уран М" - электрические характеристики на 10…30 % лучше.
Параметр "емкость в ампер-часах", широко применявшийся для оценки количества электричества, отдаваемого гальваническими элементами или батареями, в настоящее время почти полностью вышел из употребления. Причина этого в том, что определение величины емкости, как произведения величины разрядного тока на время разряда, встречает затруднения, поскольку в процессе разряда элемента или батареи разрядный ток не остается постоянным.
Более удобным параметром, который в настоящее время и является основным для большинства гальванических элементов и батарей, является продолжительность работы, Это время, в течение которого напряжение на выводах элемента (или батареи), разряжаемого на внешнюю цепь с заданным сопротивлением, снижается до некоторой конечной, тоже заданной величины.
Продолжительность работы большинства цилиндрических элементов при непрерывном разряде, в том числе применяемых для питания транзисторных приемников, определяется в нормальных условиях (комнатная температура) при разряде на цепь с сопротивлением 20 Ом до конечного напряжения 0,85 В. Гарантированная продолжительность работы в этом режиме свежеизготовленных элементов типа 332 составляет 6 часов, элементов типа 343 - 12 часов и элементов 373 "Марс" - 40 часов.
Если элемент или батарею разряжать на сопротивление меньшей величины или после длительного хранения, то продолжительность их работы сокращается.
Основные параметры некоторых элементов и батарей приведены в таблице 2.1.
В таблице приняты следующие обозначения: U - напряжение в начале разряда; Rн - сопротивление нагрузки; I - разрядный ток; Емк - емкость элемента или батареи (в ампер∙часах); во второй колонке приводятся габариты источника - там, где приведены две цифры, первая означает диаметр круглого элемента, а вторая его высоту; там, где приведены три цифры, они, как обычно, относятся к высоте, длине и ширине; в последней колонке таблицы приведена масса m в граммах.
В таблице 2.1, а представлены результаты испытаний 200 экземпляров различных батареек.
Карманные радиоприемники питаются от малогабаритных батарей типа "Крона" (е), начальное напряжение которых 9 В. Используются также батареи 3336ЛT (г), начальное напряжение которых равно 4,5 В, или аккумуляторная батарея 7Д-0,1 из дисковых аккумуляторов (в), начальное напряжение которой 8,75 В. Батарею можно составить и из последовательно соединенных аккумуляторов Д-0,1 или Д-0,25. Напряжение каждого из них равно 1,25 В. Соединив два аккумулятора, как показано на рис. 2,7, к, получим батарею, номинальное напряжение которой равно 2,5 В.
На схеме гальванический элемент и аккумулятор обозначаются так, как показано на рис. 2.7, ж,з соответственно. Батарею можно обозначать и так, как на рис. 2.7, и, указывая ее напряжение в вольтах.
Широкое применение в радиоэлектронике находят резисторы. Наиболее распространенные типы непроволочных резисторов (рис. 2.8): ВС (а) - высокостабильные, сопротивлением 10 Ом…1 МОм на рассеиваемую мощность 0,125…10 Вт; УЛМ (б) - углеродистые лакированные малогабаритные, сопротивлением 10 Ом…1 МОм на рассеиваемую мощность 0,12 Вт; МЛТ (в) - металлизированные лакированные теплостойкие, сопротивлением 8,2 Ом… 10 МОм на рассеиваемую мощность 0,125…2 Вт. Кроме названных, используются и другие типы непроволочных резисторов: ОМЛ, ОМЛТЕ (при таких же параметрах, что и МЛТ, обладают повышенной механической прочностью и надежностью); МТ, МТЕ, С1-4 и С2-6 (по внешнему виду, размерам и рассеиваемой мощности аналогичны резисторам МЛТ, но более теплостойкие).