Постоянный ток

Постоянный ток, электрич. ток, проходящий все время в постоянном направлении. Нек-рые авторы называют такой ток прямым током в отличие от действительно П. т., не изменяющегося во времени. Это различие однако плохо прививается, и до сих пор в русской литературе термин П. т. применяется как для обозначения тока постоянного во времени, так и для обозначения тока постоянного направления. В иностранной литературе ток постоянного направления имеет особое наименование: Gleichstrom (нем.), courant continu (франц)·»

так и поперечном направлении. Без применения мерной проволоки посадку растений в ряду производят на расстоянии 36—163 сантиметров /(Одно от другого, для чего машина снабжается сменными, изменяющими расстояние зубчатками. При применении же мерной проволоки минимальное расстояние в ряду 86 см. Нормальный бороздник сажалки проводит борозду до 11 сантиметров глубиной, но для растений с более длинными корнями м. б. применен специальный бороздник для посадки их на 14 еж глубины. Резервуара для воды емкостью в 160 л хватает приблизительно на 1 500—2 000 растений. Работа сажальщиков состоит в очередном подносе по одному растению к борозднику и выпуске его из рук в требуемый момент. Растение при этом автоматически обдается сильной струей воды, которая расправляет его корни и способствует правильному их размещению в засыпающей их почве. Благодаря такому способу поливки, которым смачивается почва лишь у корня растения и не смачивается ее поверхность, последняя остается рыхлой и не образуется вокруг стебля корки, обычной при поверхностной поливке; этим предотвращается испарение влаги из почвы и устраняется необходимость в повторных поливках. Производительность П. м. зависит от скорости, с которой она перемещается по полю, ширины междурядий, ловкости сажальщиков и способа посадки. Из америк. практики выяснилось, что можно посадить одноймашиной 3—3V4 ^га томатной рассады по мерной проволоке при междурядиях в 1,5 ж и расстоянии растений в ряду в 1,2 ж. Для очень частой посадки шаг лошади слишком быстр, и в этом случае применяют трактор (универсального применения или садовый) стихо-ходной специальной передаче й, т. к. без нее сажальщики не поспевают подносить растения к борозднику. П. м. может быть снабжена приспособлением для внесения в борозду минеральных удобрений.

П. м. «Ε-Ζ Way» завода Бриуера и К⁰(фигура 2) представляет собой новейший тип П. м., отличающейся от общепринятого своей большой автоматичностью. В ней^трастения не подносят к борозднику, а вкладывают в зажимы, прикрепленные к бесконечной цепи, вращающейся в вертикальной плоскости сверху вниз, перед сидением сажальщика. Дойдя донизу и переходя по нижним цепным звездчаткам, растение при

direct current (англ.). П.т. иногда называется также стационарным. Еще в начале текущего века много споров вызывал вопрос, что же собственно течет при прохождении злектрич. тока. Часто электрич. ток рассматривался как особое электродинамическое состояние тела. В настоящее время, с развитием электронной теории, эта формальная точка зрения оставлена, и П. т. определяют не как «состояние», а как движение электрических зарядов, механизм которого осуществляется различным образом в зависимости от условий. В телах, обладающих металлической п роводимостькцэлектроны б. или м. свободно перемещаются в пространственной решетке, составленной из частичек тела. Под влиянием электрич. поля они ускоряются в направлении поля и приобретают постоянную среднюю скорость, пропорциональную напряженности электри-ческ. поля. В телах, обладающих электролитической проводимостью, в электрич. поле перемещаются заряженные электрич. частички, ионы; электрич. ток сопровождается переносом материи. Наконец постоянный электрич. ток может осуществляться путем движения заряженных частичек видимых гдазом размеров. (См. Ток электрический, Термионные токи, Электролиз, Разряд электрический, Электрофорез, Вольтова дуга.)

Для создания и поддержания П. т. в проводниках необходимо присоединять их к источникам электрич. энергии П. т. Такими источниками энергии являются: первичные электрохимии, элементы (смотрите Гальванические элементы),вторичные электрохимии, элементы, или аккумуляторы электрические (смотрите), термоэлементы (смотрите), фотоэлементы (смотрите), динамомашины (смотрите) и наконец преобразователи (смотрите) и выпрямители (смотрите). В то время как ряд электротехнич. процессов выполним независимо от направления тока, например нагревание, или же только при переменном токе (смотрите), например питание асинхронного двигателя, другие процессы выполнимы только при П.т.: питание двигателей П.т., рентгеновских трубок, пылеуловителей и тому подобное. На данном этапе развития электротехники передача энергии на большие расстояния более выгодно производится переменным током, благодаря удобству и простоте преобразования напряжения переменного тока и возможности связывать целые районы линиями высокого напряжения—до 380 kV.Коротко замкнутые асинхронные двигатели трехфазноготока(смотрите Индукционные машины) являются идеальными машинами по дешевизне и прочности конструкций. С другой стороны, двигатели П. т. более удобны для регулирования скорости вращения. П. т. считается весьма пригодным для электрификации ж. д., так что во. многих случаях строят специальные тяговые подстанции для преобразования переменного тока в П. т. вместо того, чтобы применять на тяговых линиях однофазный или трехфазный ток. Тем не менее и сейчас существует ряд ж.-д. линий, успешно работающих на переменном или трехфазном токе, так что проблема выбора системы тока для электрификации транспорта не может считаться решенной. С другой стороны, линии передачи (смотрите) высокого напряжения П. т. могли бы представить большие преимущества благодаря уменьшению максимального напряжения при том же значении эффективного напряжения в связи с отсутствием реактивной составляющей уП. т., отсутствием потерь в диэлектриках и большей устойчивостью в работе. Поэтому теперь, в связи с созданием единой сети высокого напряжения, изучается проблема создания и промышленной передачи П. т. высокого напряжения—в 250 kV. В СССР существует еще много небольших станций П. т., но новые сооружаются для переменного тока, который приходится выпрямлять в случае технич. необходимости иметь П. т. В линейных проводниках, поперечные размеры которых ничтожно малы по сравнению с длиной, б. ч. нет надобности рассматривать распределение тока по сечению провода, и достаточно лишь указывать общую силу тока 1, равную количеству электричества, проходящего в единицу времени через любое сечение провода. По закону Ома при П.т. напряжение U на концах линейного проводника пропорционально проходящему через этот проводник току I:

U=IR.

Здесь коэф. пропорциональности R (электрическое сопротивление):

R=_S^ls,

где I—длина провода, S—его поперечное сечение, а ρ—его уд. сопротивление. Сопротивление П. т. в большинстве случаев не зависит непосредственно от напряжения, приложенного к концам провода, но это сопротивление зависит от ί°, а для некоторых тел от окружающей среды, от давления, от освещенности (смотрите Сопротивление). При последовательном соединении нескольких линейных проводников их сопротивления складываются, а при параллельном соединении нескольких линейных проводников складываются их обратные сопротивления, или проводимости (смотрите Ома закон).

Для определения соотношений в разветвленных цепях П. т. применяют т. н. правила Кирхгофа. 1) Если от какой-либо узловой точки разветвленной электрич. цепи расходятся п линейных проводников, по которым проходят токи I_lt 1₂, ., 1_п, считаемые положительными в направлении удаления от узловой точки, то их алгебраич. сумма равна нулю

Jl + ^2 + ··· + -Ϊ» =. 0.

2) Если в разветвленной электрич. сети образовать замкнутую цепь из п линейных проводников, соединяющих точки разветвления сети, то алгебраич. сумма падений напряжения во всех частях цепи, считаемых положительными в направлении обхода, равняется алгебраич. сумме эдс, действующих во всех частях цепи и считаемых положительными в том же направлении:

П П

i=l i=l

В случае телесных проводников, когда нельзя пренебрегать их поперечными размерами, для расчета электрич. цепи приходится выражать закон Ома в диференциальной форме: в любой точке проводника вектор плот ности тока ό пропорционален напряженности электрич. поля Е:

δ=λΕ или Е= ρδ.

Здесь λ=*—уд. проводимость тела. Вектор плотности электрического тока равен по величине количеству электричества, проходящего в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной к направлению движения электричества. Если а обозначает заряд единицы объёма, то есть объёмную плотность заряда, a ν—среднюю скорость движения электрич. зарядов в данном объёме, то плотность тока определяется как

6=σν.

В эвакуированных трубках скорость движения электрич. зарядов может достигать громадных размеров, приближаясь к скорости света. В проводниках эта скорость значительно меньше. Если считать, что число свободных электронов в медной проволоке равно числу атомов, то даже при весьма значительной плотности тока в 6 А /мм²электроны будут пробираться в пространственной решетке проволоки с установившейся средней скоростью порядка 0,5 миллиметров/ск. Отсюда ясно, насколько неуместным является выражение «электронный транспорт», применяемое иногда для обозначения передачи электрич. энергии. При П. т. линии вектора плотности <5 не имеют ни начала ни конца. Поток вектора плотности тока через любую поверхность S равен силе тока, проходящего через эту поверхность:

fddS=I.

Поток вектора плотности тока через замкнутую оболочку всегда равен нулю—сколько электричества входит через одну часть оболочки, столько же выходит через другую часть оболочки:

dS=0 или άίνδ=0.

Это свойство вектора плотности П. т. выражает в диференциальной форме первое правило Кирхгофа.

В металлических проводниках прохождение П. т. не связано с переносом материи. В электролитах же на электродах выделяются ионы в количестве, пропорциональном по закону Фарадея количеству электричества, прошедшего через электролиз. В обоих случаях прохождение П. т. подчиняется закону Ома, и в проводниках выделяется теплота по закону Джоуля (смотрите Джоуля тепло). Во многих случаях однако механизм прохождения электрического тока является более сложным, и сила тока зависит от наличия наэлектризованных частиц, от возможности возникновения новых частиц (ионизация), от механич. переноса заряженных частиц, независимо от электрич. поля. В этих случаях закон Ома не соблюдается и сила тока определяется в соответствии с условиями задачи.

Лит.: К р у г К. А., Основы электротехники, М., 1926; Тамм И. Е., Основы теории электричества, т. 1, М.—Л., 1929; Поль Р. В., Введение в современное учение об электричестве, пер. с нем., Москва— Ленинград, 1929. Я. Шпипьрейн.