Поющая дуга

Поющая дуга, вольтова дуга, включенная параллельно в настроенный на звуковую частоту контур (фигура), состоящий из самоиндукции L и емкости С, начинающая при известном режиме издавать звуки. П. д. открыта Дудделем р] в 1900 г., к-рый показал,что звуки, издаваемые дугой, зависят от возникновения электрич. колебаний; поющая дуга подробно исследована Симоном |²] и его учениками. Как показал Симон, возникновение колебаний происходит благодаря тому, что дуга имеет падающую характеристику, или отрицательное сопротивление, то есть при увеличении напряжения ток через дугу падает. Если к дуге присоединен колебательный контур LC, то период колебаний будет Τ=2π ]/LC, где L выражено в Н, С—в F;

число колебаний дуги N =

Vlg

Наилучшая генерация колебания получается, если импе-данц колебательного контура (включая и дугу) мал по сравнению с сопротивлением в цепи источника питания.

Для того чтобы получить П. д., необходимо, чтобы N было меньше 20 000 колебаний в ск., в виду чего приходится брать катушки самоиндукции и емкости значительной величины. Причина звучания дуги заключает-в том, что благодаря прохождению через дугу переменного тока объём раскаленных газов периодически изменяется, что и вызывает возникновение звуковых волн. Можно принять, что через дугу проходит ток-формы: 1„ + г sinoί, где 1₀—постоянная составляющая, а г—амплитуда переменного тока в контуре. Нагревательное действие тока, а следовательно и сила звука, будет пропорционально квадрату полной силы тока:

Ц + 21₀г sin ωί + г² sin² ωί. £слиг<1₀,то главную роль при возбуждении звука играет второй член, и появляется звук, частота которого равна частоте переменного тока. Если г велико, то третий член, содержащий sin² ωί, играетбольшую роль, ит. к.

sm-

ωί=* — |^cos 2ωί>

то появляется сильный звук двойной частоты, то есть октава от основного тона. При помощи П. д. легко получить очень высокие звуки, лежащие выше предела слуха, то есть ультразвуки. ПалайологоС [³] получал ультразвуки до 2 000 000 колебаний в ск.

Говорящая дуга. Дугу можно заставить звучать, присоединив к ее зажимам переменную эдс звуковой частоты. Можно например токи микрофона через трансформатор наложить на дугу и заставить дугу «говорить» (Симон, 1897 г.).

Если на дугу падает извне звук, то ее сопротивление периодически изменяется, и она становится источником переменного напряжения звуковой частоты, то есть является микрофоном. Кпд дуги в качестве источника звука, равно как и в качестве микрофона, очень незначительны, почему большого прак-тич. значения П. д. не имеет.

Лит.: i) Duddel W., «Electrician», L., 1900, v. 46, р. 269, 310; 2) Simon Н., «Phys. Ztschr.»> Leipzig, 1901, В. 2, р. 253, 1902, В. 3, р. 278; ») Р а-laiologos К., «Ztg f. Phys.», Berlin, 1923, В. 12, p. 375.—Barckhausen H., Das Problem d. Schwingungerzeugung, Leipzig, 1907; Wagner K., Der Lichtbogen als Wechselstromerzeuger, Leipzig, 1910. С. Ржсвкин.