Електричні струми в дорозі по довгій лінії неминуче слабшають і загасають. Провідники лінії завжди володіють опором (омічним, активним опором). Провідники нагріваються, коли по них проходить електричний струм. На цей нагрів витрачається потужність. Нагрівання може бути незначний, незначні частки градуса. Але якщо лінія довга, то струми все слабшають і потужність їх зрештою стає дуже малою.

Друге джерело втрат – це недосконала ізоляція між провідниками лінії. Навіть повітря не є ідеальною ізоляцією. Ще хменее досконалі будь-які тверді і рідкі ізолятори. Між провідниками лінії завжди існують струми витоку, вони викликають виділення гепла в ізоляції, викликають поглинання потужності.

Для струмів різної частоти провідники лінії мають різне активний опір. А саме, чим вище частота струму, тим сильніше концентрується струм в тонкому поверхневому шарі провідника. І чим нерівномірніше розподілений струм у провіднику, тим більша частина його

Фіг. & 2Е. Залежність загасання від частоти струму для силового кабелю на напругу 6,6 кв.

енергії втрачається на одиницю довжини провідника. І втрати в ізоляції між проводами лінії також ростуть з частотою струму. Для струмів низьких частот багато матеріали є хорошими ізоляторами. Для струмів ж високих частот в цих матеріалах великі втрати.

Тому чим вище частота струму, тим більше його загасання в лінії (фіг. 6-25).

Так в щелястом транспортері раніше і легше всього губляться в дорозі дрібні складові. Спочатку раструсятся в дорозі макові зерна, потім гречані, а пізніше все великі боби.

Процентний склад суміші змінюється в дорозі.

Коли по довгій зв’язку передаються струми телефонної розмови, то складові більш високих частот затухають швидше. Людська мова стає глухий, нерозбірливою.

Загасання в довгій лінії відбувається за законом геометричної прогресії. Поширюючись по середньої якості двухпроводной лінії із сталевих дротів, змінний струм з частотою 800 гц (це середня звукова частота) втрачає половину своєї потужності на довжині 20 км. На наступних 20 км він втратить ще половину від половини, що залишилася. Через 200 км залишиться менше однієї тисячної від початкової потужності. А ще через 200 км залишиться менше однієї мільйонної.

Існують спеціальні одиниці для загасання (фіг. 6-26). Одна з них названа «бел». Один бел – це загасання, яке зменшує початкову потужність в 10 разів. Так як потужність пропорційна квадрату сили струму або напруги, то загасання в один біл зменшує струм або напруга в] / Юя ^ З, 15 рази. Бел – велика одиниця загасання, часто застосовується одна десята її частина, один децибел, він позначається дб. Це затухання відповідає зміні потужності в 1,25 рази і зміни струму або напруги в 1,12 рази.

Інша одиниця загасання, яка також часто застосовується, це Непер (неп). Непер відповідає ослабленню струму або напруги в 2,7 рази (підстава натуральних, або, як їх ще іноді називають, неперово логарифмів) і, отже, ослаблення потужності в 2,72 = 7,3 рази. 1 неп = 8,7 дб.

При нормальній гучності розмови звичайний телефонний апарат з вугільним мікрофоном розвиває потужність

Фіг. 6-26. Графік для перерахунку відносин потужностей, струмів і напруг в одиниці загасання.

По нижній горизонтальній осі відкладені децибели, по верхній горизонтальній осі Непером. По вертикальній осі відкладені відносини струмів, напруг, і потужностей.

ниє близько однієї ‘тисячної вата. У дротового зв’язку з цією потужністю часто порівнюють всякі інші потужності. Одну тисячну вата приймають за нульовий рівень. Нормальне людське вухо може ще розібрати розмову, коли до телефону середньої якості підходить потужність в одну мільйонну вата, т. е. в одну тисячну нульового рівня.

Між двома нормальними телефонними апаратами допустимо, отже, ослаблення в тисячу разів, т. Е. Загасання приблизно в 3,5 неп.

В найкращою лінії з мідних 4-міліметрових проводів таке затухання буде на довжині 1200 км. Але так як загасання існує ще й в самих апаратах в сполучних станційних пристроях, то практична дальність зв’язку на хорошій лінії не перевищує 500 км.

Страшна штука – затихання по геометричній прогресії. Щоб отримати мільйонну вата на приймальному кінці лінії довжиною 7 тис. Км (це менше відстані від Москви до Хабаровська), до початку цієї лінії треба б підвести потужність в мільярд кіловат – більше, ніж потужність всіх електростанцій на земній кулі.

Радіохвилі і промені світла в просторі без втрат слабшають пропорційно квадрату відстані від випромінювача. На малих відстанях цей закон дає більш швидке падіння прийнятої потужності ніж закон геометричній прогресії – логарифмический закон. На малі відстані дуже вигідно передавати по проводах. Але на великих відстанях потужність в проводі слабшає куди швидше, ніж потужність в промені.

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M