Занимательная электротехника на дому

В них ввертываются две металлические (лучше всего медные или латунные) ручки А и с, за которые они отодвигаются в сторону. При отодвигании щеколда концом d, с привинченной к нему снизу металлической палочкой, надвинется на металлическую же планку е. Этим замкнется цепь установки, и охраняющий аппарат придет в действие.

Аппарат же в целом состоит из батареи звонковых элементов ƒ, звонка g, катушки Румкорфа к и описанной задвижки а.

Рис. 8

Ток от батареи идет в звонок, играющий в данном случае не только роль известителя о покушении на вторжение в охраняемое помещение, но и прерывателя для катушки к, в одну из клемм первичной обмотки которой (1) идет ток из звонка выходя из другой клеммы от той же обмотки (2) и направляется в планку d щеколды. При надвигании этой планки на планку е ток возвращается в батарею, цепь замыкается, звонок звонит и во вторичной обмотке спирали Румкорфа появляется переменный ток высокого напряжения, идущий через ручки b и с и через тело держащего их человека.

Для второго примера возьмем дверь, по-видимому не имеющую никакой охраны и запора, отворяющуюся, если повернуть к себе ручку а (В, рис. 8). В действительности такая дверь должна иметь контактное приспособление, приводящее в действие электрический звонок, когда ее открывают. Сверх этого охранительного прибора в цепь вводят катушку Румкорфа, включая ее так же, как и в предыдущем случае, то есть соединяя клеммы от ее первичной обмотки – одну со звонком, другую с одной из металлических пластинок надвигающегося или скользящего контакта, из числа описанных в «Занимательной электротехнике». Клеммы же вторичной обмотки катушки соединяют с винтами в и с, которыми дверная ручка привинчивается к дверному полотнищу.

Металлическая ручка (обычно латунная) делится на две части распилом посередине и заполнением выпиленного промежутка каким-нибудь изолирующим слоем rf, хотя бы из пластинки эбонита, подходящей толщины.

Взявшийся за ручку, открывая ее и тем замыкая ток в охранительной установке, а следовательно, и во вторичной обмотке спирали, получает сотрясение в мускулах руки и, как я сказал, сокращение их, которое может быть сделано более или менее сильным в зависимости от размеров катушки.

На день или вообще на время, в течение которого охранительный прибор не должен действовать, цепь прерывается обычным пластинчатым прерывателем (А, рис. 8), размыкаемым на день и замыкаемым на ночь или при выходе хозяина из помещения.

Электрическая мышеловка

Смертная казнь за кражу ничтожного количества съестных припасов – наказание чрезмерно суровое, но мы не задумываясь подвергаем ему крыс и мышей, так сделаем же эту казнь как можно менее мучительной. Вместо того чтобы гильотинировать мышь в мышеловке с падающей пружиной или топить ее, после того как захлопнули в обыкновенной мышеловке, применим для уничтожения жизни маленького существа частопеременный ток высокого напряжения.

Рис. 9

Это будет все же более извинительное его применение, чем для казни преступников «электрическим стулом», как это в ходу у американцев.

Любую мышеловку можно, при наличии у вас маленькой спирали Румкорфа, обратить в электрическую. Для этого у самого входа в мышеловку (А, рис. 9) укрепляют латунную полоску а так, чтобы дверца мышеловки задевала ее в момент захлопывания, но не соприкасалась с нею после того, как захлопнется. Снизу на дверцу привинчивают латунную полоску b, которой она и скользнет по полоске а, как только мышь дернет за приманку на крючке внутри мышеловки.

От обеих полосок идут провода: один через батарею с к клемме 1-й первичной спирали катушки к, другой прямо к клемме 2-й той же спирали.

Внутрь мышеловки на дно ее вкладывается тоненькая дощечка или лист плотного картона с укрепленными на нем медными проволоками, расположенными, как указано на рисунке (В, рис. 9).

Идущая по длине доски проволока de имеет ряд отростков, направленных по ширине доски (значит, перпендикулярно к проволоке de), не доходящих до проволоки gh, параллельной de и лежащей у другого края доски. К ней также присоединен ряд перпендикулярно расположенных отрезков m, m, m, не доходящих до проволоки de и входящих между проволоками l, I, I и т. д. Расстояние между соседними отрезками / и m должно быть несколько большим искрового промежутка взятой вами катушки Румкорфа.

Проволока de соединяется с одним из полюсов вторичной обмотки (3), а проволока gh с другим (4).

Мышь, дернув за крючок, на котором укреплена приманка, захлопывает за собой дверь ловушки, при своем падении на долю секунды замыкающую ток в цепи. Этого мгновения вполне достаточно, чтобы возникшим в проводниках I, I и m, m, m индуктивным током убить маленького грызуна, своим тельцем замыкающего этот ток.

Там, где мышей много, а также крыс, не идущих в закрытые ловушки, электроубиватель этих вредителей можно устроить иначе.

В этом случае в центре довольно толстой основной доски а (А и В, рис. 10) укрепляется вертикально палка b, высотой около 15 см (а в ловушке для крыс вдвое выше). На металлическом кольце с укрепляется стальная упругая проволока d, свешивающаяся вертикально и проходящая сквозь второе металлическое кольцо е. Оба кольца соединены с клеммами первичной обмотки спирали Румкорфа, одно прямо, другое как в предыдущем приспособлении, через батарею (батарея и спираль Румкорфа на рисунке не показаны).

Рис. 10

На конце проволоки d укрепляется на крючке приманка для зверьков, замыкающих ток прикосновением проволоки d к кольцу е при малейшем отклонении ими приманки ƒ в ту или другую сторону.

Подступы к этой соблазнительной приманке (всего привлекательней для мышей кусочек поджаренного сала) делаются в виде ряда лесенок (С, рис. 10), расположенных около столбика b на основной доске а (В, рис. 10).

Устройство лесенок, опирающихся на деревянных планках g с подпорами А, такое же, как было в раньше описанной мышеловке. Их продольные проволоки соединяются проводами А и / с зажимами вторичной обмотки спирали Румкорфа.

Индуктивный ток в параллельных поперечных отрезках проволок p и r убивает мышей и крыс в момент замыкания первичного тока.

Жертвы нашей скупости падают с лестниц, так что одна и та же ловушка в течение ночи может убить несколько грызунов.

Использование любителем тока от электроосветительной сети

Электрификация сильным током

Ток от спирали Румкорфа имеет весьма значительное напряжение, но количество пробегающего по проводникам электричества в данном случае так же ничтожно, как и при искровом разряде электростатических машин.

Ток не только высокого напряжения, но и большой силы (то есть значительного количества электричества, текущего по проводам) получается при помощи динамо-машин.

О принципе их действия скажем лишь то, что хотя самостоятельная постройка таких машин и кажется всякому любителю заманчивой, но осуществить ее весьма нелегко. Для сооружения динамо не игрушки, а могущей давать достаточное количество энергии для электрификации квартиры, требуются от любителя не одни навыки в ручном труде, но и возможность приложить эти навыки, то есть наличие соответствующих инструментов и приспособлений вплоть до мастерской для отливки отдельных частей динамо. На тысячу читателей вряд ли один сможет самостоятельно или даже полусамостоятельно строить себе динамо. Да и то, вне сомнения, он не сможет конкурировать с изделиями массовой фабрикации, и не только по качеству, но и по себестоимости.

Кроме того, ведь одной динамо мало, понадобится двигатель для ее вращения (ветряной, водяной, газовый или паровой), что еще более усложнит дело.

А потому, как это ни грустно, но для пользования сильным током приходится либо приобретать готовую установку, что опять-таки доступно очень и очень немногим, так что описывать такие установки не стоит[3], либо брать ток от городской или заводской осветительной сети там, где такая возможность имеется. Впрочем, в данное время где же ее нет? В ближайшем же будущем не останется, надо думать, ни одного глухого угла, где бы не прошел провод сильного тока.

Поэтому в дальнейшем будем считать, что источник тока у нас имеется, и обсудим лишь, как его получше использовать. Надо признаться, что даже там, где ток давно проведен, используется он шаблонно – только или почти исключительно для освещения лампочками накаливания жилых помещений.

Между тем, при правильной эксплуатации осветительной сети, можно, во-первых, самое освещение значительно улучшить, во-вторых, пользоваться подаваемой по проводу энергией для превращения ее в тепло и механическую работу.

Лишний штепсель на стене комнаты и провод соответственной длины – вот все, что нужно любителю для замены собственной станции!

Что бы там ни говорили электротехники о безопасности тока городских осветительных сетей, безопасность эта весьма и весьма относительна. Опасным принято считать постоянный ток напряжением в 500 вольт и переменный в 300 вольт. Следовало бы добавить – смертельно опасным.

Прикосновение же к проводу, несущему постоянный ток в 220 или переменный в 110 вольт, каким обычно пользуются в городских сетях, не считается опасным для жизни. Последнее слово следовало бы подчеркнуть, чтобы указать на существующую все же и от такого тока опасность для здоровья.

Одновременное прикосновение к двум проводам или даже к одному, когда другой находится в соединении с землей, дает весьма чувствительное сотрясение всего тела. Этот ток (удар) на разных людей действует различно и «безопасен» только для взрослого здорового человека. На неврастеников, алкоголиков и детей он действует настолько сильно, что они могут умереть от испуга. Были случаи поражения детей током всего в 50 вольт.

Помимо прямой опасности тока (действие на нервную систему) сильный ток опасен еще и косвенно – он может ослепить человека, вызвать тяжелые ожоги и служит одной из причин возникновения пожара.

Последние опасности грозят неосторожному любителю в случае так называемого короткого замыкания, то есть непосредственного соприкосновения двух проводов или соединения их через проводник ничтожного сопротивления. При этом провода моментально плавятся, и металл может брызнуть в лицо и глаза экспериментатора. Пожар же может возникнуть и при случайной порче изоляции проводов.

Как на курьез могу указать на случай возникновения пожара от проводов, изоляция которых была объедена мышами.

Рис. 11

Поэтому обращение с током центральных станций требует сугубой осторожности.

Все нижеописанные работы по приспособлению такого тока для тех или иных целей должны вестись не включая установки в сеть до полного окончания работы, то есть с разомкнутыми штепселями, вилки которых а должны быть вынуты из гнезд b (рис. 11).

Во избежание порчи установки от короткого замыкания в ней тотчас за счетчиком вводят легкоплавкие предохранители (так называемые пробки). При увеличении силы тока в цепи сверх той, на которую рассчитаны провода, предохранитель плавится и преграждает путь току в сеть. Такие же предохранители могут помещаться внутри штепсельной розетки. При перегорании предохранителя его следует заменить новым, а отнюдь не вставлять, как это, увы, любят делать доморощенные электротехники, вместо расплавившейся свинцовой или серебряной проволочки отрезок толстой медной. Это равносильно полному удалению предохранителя. Без последнего же сеть не обеспечена от неприятных случайностей.

Рис. 12

Коммутаторы для сильного тока берутся покупные, монтированные внутри эбонитовых коробочек (рис. 12). Включение и выключение соединенных с ними ламп и других приборов производится простым поворотом выключателя (щелканьем) на пол-окружности, всегда в одну и ту же сторону по направлению часовой стрелки. Это не замок, который запирается поворотом ключа в одну сторону, а открывается поворотом в другую. Этого не следует забывать.

При медленном размыкании тока и при разрыве проводов может образоваться вольтова дуга, являющаяся причиной пожара, даже при наличии правильно действующего предохранителя.

Именно разрыв проводов и является чаще всего причиной пожара от осветительной сети.

Надеясь, что читатель, «электрифицируя» свое помещение, будет осторожен и ничем не повредит ни себе, ни другим, все же на всякий случай скажу, что кажущаяся моментальной смерть от электрического тока в действительности далеко не всегда моментальна.

Есть известный срок, от нескольких минут до нескольких часов, в течение которого можно оживить пострадавшего посредством искусственного дыхания, если только последнее применяется немедленно. Настолько важно начинать искусственное дыхание немедленно, что всякий свидетель несчастного случая должен раньше всего прибегнуть к этой мере, не дожидаясь прибытия врача, помощь которого может оказаться запоздалой.

Если пострадавший упал так, что больше не находится в контакте с электрическим током, то можно немедленно оказать первую помощь. Если же пострадавший остался в контакте с током, то прежде всего необходимо освободить его из этого положения.

Дело это опасное для спасателя, если не принять всех мер предосторожности, но последние довольно просты при вольтаже, обыкновенно применяющемся в обыденной жизни и не превышающем 600 вольт, каковой вольтаж применяется на электрических трамваях и железных дорогах.

Если пострадавший остался в контакте с током, то спасатель не должен прикасаться к его телу, но может оттащить его, схватив за одежду, или снять собственное верхнее платье, сунуть свои руки в рукава этого платья и затем уже свободно дотрагиваться до пострадавшего без всякого риска или с очень малым для себя. Впрочем, для этого можно пользоваться всякой частью одежды или материи, если только она суха и достаточно плотна.

Искусственное дыхание надо продолжать не менее двух часов, если пострадавший не очнется. После оживления его надо держать день или два в полном покое.

При своевременном оказании первой помощи можно спасти почти всякого пострадавшего от электрического тока, и почти у всех здоровье может быть вполне восстановлено, если они до несчастного случая находились в нормальном состоянии здоровья.

Об электрическом освещении вообще

Часто приходится слышать вопрос: «Не вреден ли электрический свет для глаз?»

Электрическим освещением – вернее сказать, освещением лампами, накаливаемыми током, – пользуются уже не один десяток лет, а бесспорного ответа на этот вопрос все же нет.

Несомненно, что неправильное пользование всяким источником света, в том числе и электрическим освещением, для глаз вредно.

Вредно, если раскаленный добела волосок лампы не скрыт колпаком, абажуром или экраном. Смотреть на такой волосок так же вредно, как пытаться взглянуть на солнце. Ослепительно яркий свет вольтовой дуги, если глядеть на него, не защитив глаза темными очками, может (случай уже бывалый) вызвать даже полную слепоту.

Вредно работать, в особенности читать и писать, если работа освещена слишком ярко, если глаз видит блестящие блики. Но не менее вредно работать и при прямом освещении солнечными лучами.

Таким образом, часто расстройства зрения, являющиеся в результате неправильного освещения помещения лампами накаливания, несправедливо относят за счет электрического освещения как такового.

Защищайте глаза от прямого действия света, освещайте помещение рассеянным, отраженным светом, подберите эту силу так, чтобы глаз не напрягался, всматриваясь с трудом при недостаточности света, и не утомлялся от его избытка, тогда электрическое освещение не повредит глазам.

По крайней мере, в том случае, если ток в осветительной сети постоянный по направлению и ровный по силе, не мигающий. Мигание же освещения, его быстрые переходы от света к темноте и обратно, несомненно, для глаз вредны.

Этот бесспорный вред плохо работающих ламп постоянного тока наводит на мысль о таком же вреде всякого освещения переменного тока.

Обычно переменный ток в течение секунды 50 раз успевает дойти до наибольшей силы и столько же раз упасть до минимума. Глаз наш, сохраняя полученное световое впечатление в течение 1/₂₅– 1/₁₀ доли секунды, не успевает заметить этих перемен в силе освещения. И при переменном токе предметы кажутся нам освещенными все время одинаково, но сетчатая оболочка глаза, несомненно, испытывает эту быструю смену степени освещенности видимых глазом предметов. Возможно, что хотя эти мигания света и не воспринимаются нашим сознанием, но и не проходят бесследно для органа зрения.

Надо, однако, заметить, что чувствительная разница в степенях освещения может быть только при пользовании однофазным током.

Рис. 13

В этом случае ток, пробегающий через волосок лампы, постепенно усиливается, доходя до максимума, затем начинает убывать, падает до нуля и, переменив свое направление, бежит в обратную сторону, опять-таки постепенно усиливаясь, и, дойдя до наибольшего значения, убывает опять до нуля, чтобы вновь изменить свое направление.

Если мы по горизонтальной линии (рис. 13) отложим время, соответствующее двум периодам частоты перемен тока (1/₂₅ доли секунды), а по вертикальной силу тока в амперах, то изменение силы тока представится нам плавной кривой (в математике она называется синусоидой). Она показывает, что сила тока от нуля (точка а на рисунке) возрастает до наибольшего значения (b), падает вновь до нуля (с), меняет направление (это указывается переходом кривой ниже горизонтальной линии), растет до максимума, убывает до нуля (е) и вторично меняет направление и т. д.

Правда, и в этом случае, когда сила тока меняется от наибольшей до полного исчезновения тока в цепи, сила света так резко не меняется. Накалившаяся нить в такой короткий момент не успевает остыть настолько, чтобы совсем перестать светить, свет ее лишь ослабевает. Кроме того, однофазный ток в практике обычно заменяется трехфазным. В цепь ток идет толчками, следующими втрое чаще, чем перемены направления тока. Графически это

Рис. 14

изобразится (рис. 14) тремя синусоидами, начинающимися в точках а, а₁ и а₂. В каждый данный миг в проводах есть ток, потому что, когда ток первой фазы упал до нуля (с), ток второй фазы имеет силу, выражаемую на рисунке отрезком сl, а ток третьей фазы – силу cm. Колебания силы тока, а тем более температуры накаливания нити и яркости излучаемого ею света, следовательно, весьма незначительны.

Как отличить, постоянный или переменный ток питает нашу осветительную установку?

Махните перед лампочкой блестящим предметом. Яркий блик его опишет дугу, если ток постоянный, и даст ряд отдельных блестящих пятен, если ток переменный. Причина понятна: глаз, сохраняя впечатление от яркого освещения, не будет видеть предмета в промежуточные моменты более слабого света.

Другой способ: приблизьте к колпачку лампочки, когда она под током, конец полосового магнита. Если ток постоянный, волосок отклонится в сторону магнита, если переменный – начнет дрожать.

Плохо то, что такое испытание вредно и для лампочки (волосок может перерваться), и для ваших глаз. Лучше к нему не прибегать, довольствуясь первым.