Петр Стрелков - Пионер-электротехник

Теперь испытайте макет в действии. Установите основание кота так, чтобы совпали концы обеих половин сердечника трансформатора. Включите первичную обмотку в сеть переменного тока и наблюдайте за работой всех приборов. Если все приборы исправны и схема составлена правильно, макет будет работать сразу после включения в сеть. Если же зуммер работает и лампочки горят, а реле не размыкает контакты, надо заменить нихромовую проволоку более тонкой. Если реле будет размыкать и замыкать контакты очень часто, увеличьте длину нихромовой проволоки. Для этого установите ролики дальше друг от друга и натяните между ними нихромовую проволоку меньшего диаметра.

Вы можете подобрать опытным путем длину и диаметр нихромовой проволоки, при которой реле будет медленно замыкать и размыкать электрическую цепь. Если нихромовая проволока будет перегорать или нагреваться до красного цвета, ее надо заменить более толстой.

После испытания соберите каркас макета, обтяните его материалом так же, как мишку. Проверьте работу макета окончательно тем же способом, которым проверяли макет мишки.

«Волшебная лампа» работает на том же принципе, на котором работают макеты «мишки» и «кота». Внешний вид и детали «волшебной лампы» показаны на рисунке 64, а.

На деревянном основании укрепите сердечник с катушкой вторичной обмотки такой же конструкции, как у макетов мишки и кота. Сделайте деревянную стойку с отверстием в центре. На верхнем конце стойки укрепите патрон для маломощной автомобильной лампочки на 6 вольт. Пропустите через отверстие стойки два изолированные провода, идущие от вторичной обмотки, и присоедините их к контактам патрона. Прикрепите стойку к основанию при помощи клея и гвоздей. Замаскируйте катушку с сердечником так, чтобы нельзя было сразу понять. в чем сущность работы данной лампы. Для этой цели желательно сделать из папье-маше крышку причудливой конфигурации, закрывающую сверху все части лампы. Покрасьте основание и стойку лампы какими-либо эмалевыми красками — и лампа готова.

«Волшебную лампу» надо окончательно проверять и демонстрировать так же, как макеты мишки и кота.

Рис. 64. Конструкция приборов: а — устройство «волшебной лампы»; б — схема включения лампы; в — конструкция кастрюли; г— выкройка внутренней стенки кастрюли; д — конструкция сердечника; е — соленоид; ж — демонстрация электроплавки (на столе, слева, лежит алюминиевое кольцо, необходимое для демонстрации действия вихревых токов).

На этом же столе «электрических чудес» вы можете продемонстрировать весьма занимательные опыты. Для этого вам надо сделать еще несколько простых приборов. Прежде всего изготовьте прямоугольный стержень.

Нарежьте из кровельного железа по выкройке, показанной на рисунке 64, д, такое количество пластинок, чтобы получился пакет толщиной около 40 миллиметров. Пластинки отожгите на огне, соберите их в пакет и скрепите заклепками. Снаружи сердечник обклейте картоном или плотной бумагой.

Теперь изготовьте кастрюлю специальной конструкции (рис. 64, в).

Возьмите невысокую жестяную консервную банку большого диаметра. Вырежьте отверстие в середине дна с таким расчетом, чтобы через него свободно проходил сердечник. Сделайте заготовку из тонкой жести по выкройке, показанной на рисунке 64, г, согните ее по пунктирным линиям, пропаяйте шов, и вы получите коробку. Вставьте коробку в отверстие банки, так, чтобы отбортовки касались ее дна, и тщательно пропаяйте все швы. Прикрепите к банке ручку при помощи заклепок или пайки — и кастрюля готова. Она потребуется вам для демонстрации индукционной плавки и закалки металлов.

Возьмите толстую медную проволоку и сделайте из нее соленоид, имеющий 15–20 витков. Диаметр соленоида должен быть таким, чтобы в него свободно входил сердечник. Соленоид потребуется для демонстрации электросварки.

Сделайте из тонкого алюминиевого листа кольцо. Удалите с его краев заусенцы напильником с мелкой насечкой и приступайте к демонстрации опытов.

Включите первичную обмотку стола в сеть и поставьте сердечник на стол так, чтобы его нижний конец совпал с одним из концов сердечника первичной катушки трансформатора. Признаком точного совпадения концов будет служить сильное притягивание прямолинейного сердечника к столу.

Налейте в кастрюлю немного воды, наденьте ее на сердечник, как показано на рисунке 64, ж, и через 10–15 минут вода начнет кипеть. Этот опыт показывает, что у вас получилась простейшая индукционная электрическая печь, в которой можно не только вскипятить воду, но и расплавить свинец или олово. Индукционная плавка широко используется в промышленности. Ваша кастрюля представляет собой один короткозамкнутый виток, являющийся вторичной обмоткой трансформатора. В этом витке наводится вихревой электрический ток большой силы, который, проходя по кастрюле, сильно нагревает ее. Кастрюлю без воды нельзя надевать на сердечник, так как у нее может быстро нарушиться пайка.

Выключите ток и наденьте на сердечник легкое алюминиевое кольцо, а затем снова включите ток, и кольцо мгновенно взлетит к потолку. Этот опыт наглядно показывает, что магнитное поле вихревого тока в кольце отталкивается от магнитного поля первичной обмотки трансформатора.

Подержите немного кольцо надетым на сердечник, и вы почувствуете, что оно сильно нагревается.

Снимите с сердечника кольцо и наденьте на него соленоид, к концам которого присоедините лампочку от карманного фонаря, и она будет загораться всякий раз, когда вы будете надевать на сердечник соленоид и опускать его на стол. При этом чем ближе вы будете подносить соленоид к столу, точнее — к первичной обмотке трансформатора, тем ярче будет светиться лампочка. Возьмитесь пальцами за кольца соленоида, и вы не почувствуете наличия на них напряжения. Попробуйте накоротко замкнуть концы соленоида, и вы будете наблюдать сильные трески и искры. Это свидетельствует о том, что на соленоиде находится низкое напряжение, но большой величины индукционный ток. Аналогичное явление имеет место при электросварке. Этот опыт дает наглядное представление о принципе работы трансформатора и способе электросварки.

Много радости и удовольствия приносит хорошо украшенная и электрифицированная новогодняя елка. Для нее вы можете сами сделать елочные гирлянды на низкое напряжение. Приобретите достаточное количество автомобильных лампочек на 6 или 12 вольт. Можно брать лампочки от карманного фонаря. Соедините их между собой параллельно гибкими изолированными проводами. Приготовьте 5–6 одинаковых гирлянд и раскрасьте баллоны лампочек разноцветным лаком. Сделайте контактор по описанию, приведенному выше (см. стр. 66), соедините его через редуктор с вентиляторным электродвигателем и включите в цепь контактора гирлянды, расположенные на елке по спирали. Включите электродвигатель, и гирлянды будут поочередно включаться в цепь понижающего трансформатора, создавая свет, как бы бегущий снизу вверх вокруг елки. Схема включения елочных гирлянд в цепь контактора показана на рисунке 65, а.