часах, называется количество электричества, которое аккумуЛй тор может отдать при разряде его от 2,7 в до 1,85 в.

Как и для элементов, для каждого типа аккумулятора существует максимальный разрядный ток. Превышение этого тока, а также короткое замыкание аккумулятора ведут к разрушению его пластии и порче аккумулятора. Чрезмерно большой зарядный ток также вредно сказывается на аккумуляторе, снижая срок его службы.

Щелочные аккумуляторы

Кроме кислотных аккумуляторов со свинцовыми электродами, широко применяются щелочные аккумуляторы, электролитом в которых служит раствор едкого кали, а электродами являются железные никелированные рамки, удерживающие пакеты с активной массой (рис. 157). В положительных пластинах активной мас-

Рис. 157. Пластины щелочного аккумулятора

Рис. 158. Банка щелочного аккумулятора

сой является гидрат окиси никеля в смеси с графитом, а в отрицательных- кадмий и окись железа. Аккумуляторы этого типа иногда называют также кадмиево-никелевыми, или сокращенно - аккумуляторами типа КН.

Сосуды щелочных аккумуляторов обычно изготовляются из листового железа, с гофрированными для повышения механической прочности стенками (рис. 158).

Щелочные аккумуляторы по сравнению с кислотными значительно удобнее в эксплуатации. Они не боятся коротких замыканий, тряски, толчков и могут долго находиться в разряженном

12* 179

Рис. 159. Последовательное соединение элементов

СОСТОЯНИИ. Кроме того, они легче. Однако напряжение одного э^1емента у щелочных аккумуляторов составляет всего 1,25 е, т. е. значительно меньше, чем у кислотных.

Соединения элементов и аккумуляторов

Если электродвижущая сила или емкость элемента (аккумулятора) оказывается недостаточной, то элементы (аккумуляторы)

соединяют в группы, называемые батареями.

Так, для питания цепей накала ламп бывают необходимы источники питания напряжением 6 б, а для питания анодных цепей 80-120 в. В этих случаях применяют последовательное соединение элементов или аккумуляторов в батареи (рис. 159).

При последовательном соединении элементов или аккумуляторов отрицательный полюс первого из них соединяют с положительным полюсом второго, отрицательный полюс второго - с положительным полюсом третьего и т. д. Оставшиеся свободными положительный полюс первого элемента и отрицательный последнего образуют соответствующие полюсы батареи. Напряжение такой батареи равно сумме напряжений, создаваемых отдельными элементами. Поэтому, соединяя последовательно элементы, можно получить батарею любого напряжения.

Но от последовательно соединенных элементов нельзя получить ток большей величины, чем может дать один элемент. Поэтому для получения тока большей величины применяется способ параллельного соединения элементов (рис. 160).

При этом способе все положительные полюсы элементов соединяются вместе, образуя положительный полюс батареи, а все отрицательные также соединяются вместе, образуя отрицательный .полюс. В результате получается

Рис. 160. Параллельное соединение элементов

как бы один элемент с увеличенной площйдью Поверхности пластины, но только разделенный на части, которые размещены по разным сосудам.

. В аккумуляторах очень часто такие параллельно соединенные пластины помещают в одном сосуде, т. е. делают один аккумулятор с параллельно соединенными пластинами и увеличенной соответственно емкостью.

Напряжение батареи из параллельно соединенных элементов равняется напряжению одного элемента. Электрическая же емкость и допустимый разрядный ток равняются сумме емкостей и сумме допустимых разрядных токов всех параллельно соединенных элементов.

Рис. 161. Смешанное соединение элементов

Если необходимо получить одновременно повыщенное напряжение и значительную величину тока, применяют смещанное соединение, при котором для получения нужного напряжения эле-чменты соединяют последовательно, а затем несколько таких групп для получения необходимой величины тока соединяют параллельно (рис. 161).

Выбор элементов для питания радиоприемников

В продаже можно встретить различные типы элементов и батарей. Какие из них нужно приобрести для питания радиоприемника?

Этот вопрос законно беспокоит многих начинающих радиолюбителей, так как от правильного выбора элементов и батарей, от того, насколько они подходят для данного радиоприемника, зависит качество его работы.

Обычно гальванические элементы и батареи, выпускаемые промышленностью, имеют специальную этикетку, на которой указываются:

- напряжение, создаваемое элементом (или батареей) в вольтах;

- нормальный разрядный ток, который может дать элемент, в миллиамперах;

Таблица И

Основные данные элементов и батарей для питания радиоприемников

1 Универсальная батарея может работать при температуре от -50° до -f60° С.

2 Холодостойкие батареи могут работать при температуре от -50° до -f 40° С.

3 Летние батареи нормально работают только при температуре от -20° до -f60°C.

Элементы не в виде стаканчиков, как у остальных типов батарей, а в виде особых галет.

- электрическая емкость в ампер-часах;

- срок сохранности элемента или батареи, гарантируемый заводом;

- дата выпуска элемента или батареи заводом.

Этими данными и приходится руководствоваться при выборе элементов и батарей. Кроме того, надо знать напряжения, необходимые для питания радиоприемника, и токи, потребляемые им.

В табл. 14 приведены основные данные элементов и батарей, наиболее часто встречающихся в продаже.

Какие же элементы и батареи из всего этого многообразия должен выбрать радиолюбитель для своего приемника?

Например, для питания радиоприемника Родина требуется:

- для накала ламп - напряжение 2 в, ток 500 ма;

\ - для питания анодных цепей - напряжение 120 в, ток 10 ма.

Зная, что гальванический элемент не дает напряжения более 1,5 в, заключаем, что для получения нужного напряжения для на--кала ламп придется соединить два элемента последовательно.

Рассматривая табл. 14, можно установить, что по величине допустимого тока для питания накала ламп подойдет блок элементов БНС-500. Могут быть также использованы элементы 6С-МВД, но их придется соединить минимум по два, а лучше даже по три элемента параллельно, так как допустимый разрядный ток для них равен 200-250 ма (соединить шесть элементов по схеме, изображенной на рис. 161).

Для питания анодных цепей, как видно из той же таблицы, по допустимой величине разрядного тока могут быть использованы следующие батареи: БАС-Г-60-л-1,3, МВД-45 и Б-2С-45. Для получения необходимого напряжения их придется соединить последовательно по две (первыйтип) или по три (два последних типа) батареи.

Правила пользования гальваническими элементами

- Теоретически гальванический элемент должен давать ток до полного растворения отрицательного электрода (обычно цинка) или до истощения электролита. Но в действительности элемент прекращает работу значительно раньше этого срока. Даже гарантированную заводом емкость элемента не всегда удается использовать.

Чтобы получить от га;ьванического элемента или батареи максимально возможное количество энергии, необходимо строго соблюдать правила их эксплуатации. Часто элементы и батареи перестают работать из-за высыхания электролита. Это происходит особенно быстро, если элемент находится в теплом помещении. Поэтому для увеличения срока службы элементы и батареи должны находиться в прохладном помещении. Их нельзя располагать вблизи печей, батарей центрального отопления и т. п. .

Гальванические элементы даже в нерабочем состоянии (при хранении) подвержены саморазряду. Несмотря на отсутствие внешних цепей энергия элемента расходуется по всевозможным побоч-

ным путям. Особенно способствует саморазряду элементов сырость, при которой отсыревшие бумажные и картонные оболочки и прокладки в элементах начинают проводить ток, вследствие чего элементы быстро истощаются. Саморазряд увеличивается также из-за грязи и пыли, покрывающих элементы и батареи. Поэтому элементы и батареи нужно хранить в сухом месте и тщательно оберегать их от грязи и пыли.

Вследствие саморазряда и высыхания элементы постепенно теряют свою емкость. Поэтому заводы, изготовляющие элементы, указывают на этикетках время их изготовления и срок годности. В среднем этот срок равен одному году.

В гл. 2 было сказано, что ЭДС какого-либо источника электрической энергии расходуется как во внешней цепи на преодоление ее сопротивления, так и внутри самого источника тока на преодоление его внутреннего сопротивления.

То же самое можно сказать и о мощности, развиваемой элементом, и о работе, которую он может совершить.

По закону Ома величина тока, создаваемого каким-либо источником, равна частному от деления его ЭДС на сопротивление всей замкнутой цепи, которое состоит из сопротивления внешней цепи и внутреннего сопротивления источника электрической энергии.

В гальванических элементах при потреблении тока сверх максимально допустимой величины внутреннее сопротивление их начинает резко возрастать вследствие усиленной поляризации, с которой не справляется деполяризатор. Это приводит к уменьшению тока элемента, а следовательно, и к уменьшению его емкости. Часть энергии, бесполезно теряющейся внутри элемента, резко возрастает, а полезная энергия, приходящаяся на внешнюю нагрузку, резко уменьшается.

Вот почему при использовании гальванических элементов не следует разряжать их током предельной величины. При небольшом разрядном токе меньшая часть энергии элементов будет израсходована внутри них и большая во внешней цепи. Количество электричества, отдаваемого при этом элементом во внешнюю цепь, т. е. емкость элемента, будет больше. Пр.актика показала, что, составляя батарею элементов, выгоднее добавить одну лишнюю параллельную группу элементов, чем заставлять элементы работать с перегрузкой.

Очень вредно сказывается на работе элементов короткое замыкание их. Поэтому недопустимо, например, определять качество батареи по величине искры, даваемой батареей при коротком замыкании. Каждая такая проба намного сокращает срок службы батареи.

Может случиться, что при беспрерывной многочасовой работе элементов деполяризатор не будет справляться с поляризацией и, как npij ч'резмерно большом токе, внутреннее сопротивление элементов возрастет, вследствие чего доля бесполезно расходуемой электроэнергии внутри элемента также увеличится. Поэтому элементы

не следует эксплуатировать много часов подряд. Через каждые 2 ч им надо давать отдых.

Для облегчения условий работы элементам и батареям с мар-ганцово-воздушной деполяризацией их вентиляционные отверстия при работе должны быть обязательно открыты. По окончании работы для предохране1?ия электролита от испарения эти отверстия следует плотно закрыть пробками.

Обычно новые батареи подбирают так, чтобы они давали напряжение, значительно большее, чем требуется для приемника. Например, для питания накала ламп двухвольтовой серии включают последовательно два элемента, которые первое время дают напряжение около 3 в. Для поглощения излишнего напряжения и установления в цепи накала ламп тока нужной величины в батарейных приемниках необходимо применять особое переменное сопротивление - реостат накала.

После некоторого периода работы напряжение элементов вследствие возрастания их внутреннего сопротивления снижается; тогда, уменьшая сопротивление реостата, можно снова установить напряжение накала, равное 2 в. При длительной работе элементов напряжение их в конце концов упадет до 0,9 в на элемент; тогда -даже при выключенном реостате напряжение батареи окажется недостаточным для нормального накала ламп и приемник начнет работать заметно хуже. Но это не значит, что вся энергия элементов израсходована и их следует заменять. Как показали исс;Гедова-ния, при разряде элемента до 0,9 в он отдает только около половины своей емкости.

Как же использовать вторую половину емкости элемента?

Если, предположим, для питания накала ламп приемника Родина применяется батарея из шести элементов 6С-МВД, соединенных по схеме, показанной на рис. 161, и напряжение ее при работе понизилось до 1,8 в, следует оба элемента в каждой группе батареи соединить параллельно и присоединить к ним последовательно* по одному новому элементу (рис. 162). В результате такого включения напряжение батареи повысится примерно до 2,3 в, каждый из старых элементов будет отдавать вдвое меньший ток, и поэтому они смогут работать еще довольно долгое время. Когда, наконец, напряжение батареи опять понизится до 1,8-1,9 в, старые элементы успеют почти полностью разрядиться и их нужно будет заменить свежими.

Элементы типа МВД после их разряда можно восстановить, для чего через вентиляционные отверстия влить 25-40 см кипяченой остуженной воды. Через сутки после такого восстановления элемент вновь можно включать на разряд, и он будет работать еще значительный срок.

При составлении анодных батарей следует помнить, что приемники могут работать и при значительно пониженных анодных напряжениях. Например, приемник Родина , для которого нормальное анодное напряжение равно 120 в, неплохо работает при напряжении 100, 90 и даже 80 в. Поэтому нецелесообразно вклю-

чать полностью По две батареи БАС-Г-бО-л-1,3. Гораздо выгоднее присоединить к одной батарее большую часть второй батареи, а меньшую часть оставить в запасе и присоединить ее после того, как напряжение работающей батареи упадет примерно до 80-9Q в (звук в приемнике станет заметно тише).

Когда напряжение двух батарей, включенных полностью, опять станет ниже 80-90 в, к ним надо подключить еще половину свежей батареи. Когда все же через некоторое время напряжение

Рис. 162. Схема соединения элементов, позво-* ляющая более полно использовать их емкость

с^ова резко понизится, старые батареи окажутся полностью разряженными и их можно выбросить, а к третьей (дополнительной) батарее подключить новую. Пр использовании трех батарей типа МВД-45 или Б-2С-45 их также не следует включать сразу полностью; нужно включить сначала только две, затем присоединить половину третьей, затем третью целиком и т. д.

При таком способе использования батарей они действительно смогут дать емкость, указанную на этикетках.

Правила использования аккумуляторов

Кислотные аккумуляторы требуют тщательного ухода. Основные правила ухода за ними заключаются в следующем:

Г. Электролит для заливки аккумуляторов должен приготов-ляться из химически чистой кислоты и дистиллированной воды. При

приготовлении электролита нужно обязательно лить тонкой струйкой кислоту в воду, а не воду в кислоту.

2. Заряжать аккумуляторы нужно от сети постоянного тока, от специального генератора или через выпрямитель от сети переменного тока. Плюс аккумулятора надо соединить с плюсом заряжающего его источника электрической энергии, а минус - с минусом этого источника.

3. Заряжать аккумулятор следует током, не превышающим численно десятой части величины его емкости. Например, аккумулятор емкостью 40 а-ч должен заряжаться током не более 4 а. Поскольку сети постоянного тока обычно имеют напряжение 120 или 220 в, заряжать аккумуляторы необходимо через реостат; обычно применяются реостаты из параллельно соединенных электрических ламп.

Заряд аккумуляторов должен длиться несколько больше , расчетного времени (для приведенного примера не 10, а 12-13 ч).

Конец заряда аккумулятора определяется по прекращению увеличения напряжения в течение последних двух часов заряда и по бурному выделению из него газов - кипению . Напряжение каждого аккумулятора при кипении достигает 2,7 в.

4. Разрядный ток также не должен быть численно больше одной десятой части величины емкости аккумулятора в ампер-часах. Короткое замыкание кислотных аккумуляторов даже на непродолжительное время недопустимо, так как приводит к их порче. Разряжать аккумулятор можно только до напряжения 1,8 0, после чего необходимо возможно скорее снова зарядить, его (не позднее чем через 1-2 дня).

5. Если аккумулятор не работает длительное время, его все авно необходимо через каждые 1 -1,5 месяца подзаряжать. Если заведомо известно, что аккумулятор будет длительное время бездействовать, то целесообразнее хранить его в сухом виде, для чего необходимо зарядить его, вылить электролит и тщательно промыть аккумулятор дистиллированной водой.

6. При испарении электролита в аккумулятор необходимо до--ивать дистиллированную воду (а не кислоту или электролит),

чтобы уровень электролита был всегда миллиметров на десять выше верхних краев пластин.

7. Все выступающие наружу свинцовые выводы и зажимы должны быть смазаны вазелином. Нельзя допускать загрязнения аккумулятора, покрытия его пылью или окислами.

Щелочные аккумуляторы значительно меньше боятся больших разрядных и зарядных токов и кратковременных коротких замыка-. НИИ. Поэтому заряжают их обычно током, равным по величине А их емкости, т. е. намного быстрее кислотных аккумуляторов. Максимальный разрядный ток также больше, чем у кислотных аккумуляторов. Его принято считать равным половине зарядного тока, т. е. Ч% величины емкости аккумулятора. Щелочные аккуму-

ляторы не боятся толчков и сотрясений. Их можно хранить заряженными и разряженными, с электролитом и без него.

Однако и щелочные аккумуляторы требуют хорощего ухода.

Чтобы раствор едкого кали (электролит) не поглощал углекислоты из воздуха, что приводит к потере емкости, а в дальнейщем и к порче аккумулятора, на поверхности электролита создают тонкую пленку из вазелинового масла, а сам аккумулятор плотно закупоривают специальными пробками.

В отличие от кислотных аккумуляторов щелочные аккумуляторы доливают не дистиллированной водой, а электролитом нормальной плотности (250 г едкого кали в 940 см дистиллированной воды). Щелочные аккумуляторы портятся от высокой температуры, поэтому желательно их держать при температуре не свыще 40° С. Бездействующие щелочные аккумуляторы лучще хранить сухими, для чего их следует разрядить до 1 в, вылить электролит и заткнуть пробками.