Если по проводнику катушки пропустить ток, то вокруг нее (так же, впрочем, как и вокруг любого другого проводника с током) возникает магнитное поле. Способность катушки создавать поле характеризуется индуктивностью (коэффициент самоиндукции), единицей измерения которой служит генри (гн). Чем больше витков содержит катушка, тем больше ее индуктивность. Можно увеличить индуктивность, если вставить в катушку сердечник из вещества с содержанием железа или его соединений. Сердечники катушек, по которым проходит постоянный или низкочастотный переменный ток, собирают из тонких стальных пластин. Для высокочастотных катушек сердечники делают из различных прессованных порошков. В последнее время особенно распространены прессованные ферритовые сердечники. Для того чтобы плавно менять индуктивность катушки, в нее вставляют передвижной сердечник. Катушку, которую нужно уберечь от внешних электрических или магнитных полей, помещают в металлический, обычно алюминиевый, кожух — экран. С той же целью помещают в экран провода, а иногда и целые блоки аппаратуры.
Комбинируя различным образом сопротивления, конденсаторы и катушки, создают различные фильтры — электрические цепи, которые могут разделять сложный ток на составляющие. Эта «способность» фильтров основана на том, что конденсатор и катушка по-разному пропускают синусоидальные составляющие разных частот: с увеличением частоты сопротивление конденсатора уменьшается, а сопротивление катушки увеличивается.
Своего рода фильтр и колебательный контур. Это объединение конденсатора и катушки. Введем в контур порцию энергии — зарядим для этого конденсатор. В контуре появится переменный ток, частота которого зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора. Если же подвести к контуру переменные токи различных частот, он «выберет» только ту составляющую, частота которой равна (или очень близка) частоте собственных колебаний. «Избранная» составляющая, действуя «в такт» с собственными колебаниями контура, усиливает их. Это явление — его называют резонансом — напоминает увеличение размаха маятника, если его подталкивать в такт.
Колебательный контур — это не только фильтр для выделения сигналов определенной частоты. Контур может и сам служить источником сигнала — генератором переменного тока. Правда, у контура-генератора есть серьезный недостаток: электромагнитные колебания в нем довольно быстро затухают, так как энергия расходуется на преодоление разного рода сопротивлений, например сопротивления проводов катушки. Нечто подобное происходит и в маятнике, колебания которого затухают по мере того, как энергия расходуется на трение.
С увеличением индуктивности и емкости колебательного контура частота собственных колебаний уменьшается.
Генератор незатухающих колебаний можно построить, если объединить контур с усилительной лампой или транзистором. Подключим контур к управляющей сетке лампы, а в ее анодную цепь включим катушку обратной связи, расположенную вблизи контурной катушки. Как только в контуре возникнут собственные колебания, в анодной цепи появится их «мощная копия». Через катушку обратной связи «мощная копия» передаст часть своей энергии обратно в контур и таким образом скомпенсирует потери в нем. Колебания станут незатухающими. Разумеется, все это произойдет лишь в том случае, если обратная связь будет положительной, если энергия, которая попадет в контур из анодной цепи, будет поддерживать собственные колебания, действовать в такт с ними.
Источником энергии для создания переменного тока является анодная батарея. Контур совместно с лампой лишь позволяет преобразовать эту энергию и получить переменный ток. Очень важно, что частоту переменного тока легко изменять, подбирая соответствующим образом емкость конденсатора и индуктивность катушки. Чем меньше емкость и индуктивность, тем выше частота. Наряду с колебательными контурами в ламповых или транзисторных генераторах используют цепочки из конденсаторов и сопротивлений.
Один из самых распространенных элементов радиоэлектронной аппаратуры — это лампо-
157