天线中的电压

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(承恒)大家知道,用矿石机收听广播时,需要安装户外天线。即使是比较好的收音机,在收听远地电台时,也常常需要接上户外天线来提高收音效果。一般说来,天线越高越长就越好,而且应当有很好的绝缘。因为天线收到的信号电压是非常低的,一般只有几百微伏到几毫伏,即五分之几伏到千分之几伏,如果绝缘不好漏掉一部分,收音机能收到的信号就更微弱了。由于天线上的电压这样低,所以在一般情况下,我们人体碰上它是毫无感觉的。

可是有人曾经有这样的经验:一碰到天线时会受到严重的电击。有时甚至会看到在天线和接地物体间跳过很长的火花。这是为什么呢?

在刮大风的时候,风砂剧烈地和天线摩擦,会使天线带电。如果天线的绝缘很好,而且它又没有直接通地(例如收音机没有接地线,或者天线是通过一个绝缘良好的电容器接到收音机上去的),那么,由于风沙摩擦所产生的微弱电荷就会越积越多,天线对地的电压就会越来越高,有时可高达几千伏!

雪花常常是带有电荷的。在干燥的下雪天里,千千万万片雪花落在天线上,把自己的电荷交给天线,也会在天线上逐渐积累起很高的电压。

在阴雨天里,天线周围的雷雨放电也会在天线中感应出电荷。多次的雷雨放电就会使天线中积累很多电荷,形成相当高的电压。

这样的高电压会使天线和接地物体间发生火花,使人遭受很疼的电击,有时可能损坏收音机,甚至引起火灾。

为了防止天线中积累起高压,可以用氖管、空气隙放电器(避雷器)或断丝小灯泡作成固定式放电器(见图)。当天线上的电压较低时,氖管不能点火,它的内阻非常大,差不多等于开路,不会妨碍正常收听。但是当电压高达氖管的点火电压时(一般约为60~70伏),氖管点火,内阻突然下降,差不多接近于短路,立刻把天线中积累的电荷泄放入地,防止天线上积起很高的电压。至于空气隙放电器和断丝小灯泡,是利用它们的尖端放电作用来泄放天线中的电荷。

图1
图1 🔍原图 (738×390)

在有些收音机中,天线直接接输入线圈,此线圈的另一端又直接通地。天线中产生的微弱电荷随时就通过线圈入地,不会在天线中积累起高电压。但是,如果天线近处发生雷击时,天线中仍然会突然感应出很高的电压。由于通过线圈的电流很大,甚至能烧毁线圈或第一级电子管。利用上述各种放电器可以给天线提供一条迅速放电的通路,借以保护收音机。

最后必须说明,上述装置只能避免当天线发生静电起电或附近发生雷击时的感应,而不能避免天线直接落雷的危险。所以在大雷雨时,最好不要用户外天线收听,而将天线直接和地线相接(把闸刀扳到下面)。要完全避免天线落雷,还必须另装比天线还高些的良好的避雷针。