|
Слово «антенна» по-гречески означает
усики или щупальцы насекомых. Мы протягиваем свои щупальцы- антенны в
пространство — «эфир», как его раньше называли, и «вылавливаем» там нужные
нам радиопередачи.
Захват этой «добычи» выражается в возникновении на антенне
микроскопических напряжений. Эти напряжения так малы, что счет им ведется на
миллионные доли вольта — микровольты. Нужда в измерении столь малых долей
вольта возникла именно у радиотехники. Другим областям техники не приходилось
иметь дело с такими ничтожными напряжениями.
Напряжения величиной в миллионные доли вольта при помощи
обычных приборов невозможно не только измерить, но даже обнаружить. Для
измерения их применяются специальные сложные установки. Человеческий организм
таких напряжений не ощущает, поэтому хотя антенна, строго говоря, и является
токонесущим проводом, ее, казалось бы, можно считать совершенно безопасной.
Но это не так. Иногда — это может случиться во всякое
время года — из антенны начинают сыпаться искры. Искры длиной до нескольких
сантиметров с громким треском проскакивают между антенной и заземленными
предметами, чаще всего между антенным снижением и проводом заземления. В
такие моменты не рекомендуется прикасаться к антенне — можно получить очень
сильный удар. Обычно еще до прикосновения к антенне между нею и рукой
проскакивает искра, причиняющая резкую боль.
Что такое электрическая искра?
Ответ на этот вопрос легко найти в учебниках физики. Искра
является одним из видов прохождения электрического тока через газы. В газах
электрический ток образуется как движущимися электронами, так и ионами. В
воздухе всегда имеется некоторое количество свободных ионов. Например, в
кубическом сантиметре комнатного воздуха число их достигает нескольких тысяч.
Если между двумя проводниками, находящимися в газовой
среде, имеется электрическое напряжение, то ионы газа в промежутке между
этими проводниками приходят в движение. Скорость, которую они приобретают,
зависит от величины напряжения. При достаточно большом напряжении скорость
ионов становится столь значительной, что они, испытывая при своем движении
неизбежные столкновения с молекулами или атомами газа, ионизируют их, т. е.
выбивают из них электроны. Вновь образованные ионы в свою очередь начинают
^движение и ионизируют другие атомы. В результате целая лавина заряженных частиц
устремляется к электродам.
Этот быстро нарастающий лавинный разряд и называется
электрической искрой. Давление, образуемое ионами в электрической искре,
достигает нескольких сот атмосфер. Энергия, получаемая молекулами или атомами
газа при столкновениях с быстро мчащимися ионами и электронами, приводит к
выделению тепла и образованию звуковых волн.
Расстояние между электродами в газе, которое может быть
преодолено искрой, зависит не только от величины напряжения, но и от ряда
других причин: давления газа, его состава, числа свободных ионов, формы
электродов и др. Легче всего искра проскакивает между остриями. В комнатном
воздухе, для того чтобы «пробить» искрой промежуток между остриями в 15 мм, нужно напряжение 20 ООО вольт. Если электроды закруглены или плоски, то такое напряжение может
пробить промежуток не больше 5—6 мм.
Каждый, кто наблюдал проскакивание искр между антенной и
заземленными предметами, знает, что длина искр бывает довольно значительной.
Не редкость искры длиной 10—20 мм, а искры в 2—3—4 мм обычны. Между тем для
их образования, даже между остриями, нужны тысячи вольт.
Откуда же берутся такце огромные напряжения?
Разумеется, сигналы радиостанций тут ни при чем. Появление
столь больших напряжений объясняется другими причинами.
Чаще всего наведение высокого напряжения в антеннах
происходит во время грозы. При грозовых разрядах, которые мы называем ударами
молнии, в окрестных про- водниках наводятся электрические заряды. Если
проводники заземлены, то наведенные заряды немедленно стекают в землю; если
же они изолированы, то заряды на них удерживаются, могут накапливаться и
достигать больших величин, достаточных для искрового разряда между ними и
землей.
Антенны всегда бывают хорошо изолированы и обладают
большой протяженностью, поэтому они заряжаются до высокого напряжения, даже
на значительном расстоянии от района действия грозы, т. е. от того места, где
непосредственно происходят грозовые разряды.
Но заряды на антеннах могут появляться и накапливаться не
только во время грозы.
Снежинки очень часто несут на себе электрические заряды.
Касаясь антенны при своем падении, они отдают ей заряды. Если воздух сух, а
это обычно бывает при сильных морозах, то миллионы снежинок могут в конце
концов зарядить антенну до очень высокого потенциала. Такое же явление
наблюдается и летом при сухом пыльном ветре.' Пылинки, ударясь об антенну,
заряжают ее.
Таковы причины тех искр, которые иногда сыплются из
антенного провода. Эти искры опасны. Они могут нанести весьма болезненный
удар, повредить приемник, иногда стать причиной пожара.. Чтобы избежать всего
этого, надо всегда по окончании приема заземлять антенну. Надо также
прекращать прием и заземлять антенну и в тех случаях, когда усиливаются
атмосферные разряды, т. е. трески, сопровождающие и заглушающие радиоприем.
Эти трески свидетельствуют о том, что на антенне по той или иной причине
возникают необычно большие заряды.
Антенны заземляют обычно грозовым переключателем. Из
сказанного ясно, почему у этих переключателей заземление должно быть
подведено к ножу. В этом случае при заземлении антенны к соединенному с
антенной зажиму приближается заземленный нож и, если на антенне есть заряд,
то при достаточном приближении ножа искра проскочит между антенной и ножом.
Производящий заземление человек не пострадает. Если же к ножу присоединена
антенна, то прикосновение к нему может вызвать удар.
|