Занимательная электротехника на дому

Исправление перегоревших лампочек накаливания

Как ни высоко сейчас поставлено производство ламп накаливания с металлическими нитями, все же не удается сделать нить по всей длине совершенно одинаковой и, следовательно, оказывающей повсюду одно и то же сопротивление току. Где-нибудь да окажется оно несколько большим, чем в других местах, и рано или поздно волосок в этом месте перегорит.

Дорога току прерывается, лампа гаснет. Обычно ее в таком случае вывинчивают из патрона и заменяют новой.

И совершенно напрасно! Если, не выключая лампы, осторожно постучать по стеклу колпачка, то разорвавшийся волосок может коснуться соседнего волоска и замкнуть опять ток. Он приплавится к целому, и путь току вновь откроется. Путь этот будет короче прежнего, так что сопротивление лампы уменьшится, и она будет светить с большим или меньшим перекалом и, возможно, скоро вновь где-нибудь перегорит. Однако все же она еще некоторое (а иногда и довольно продолжительное) время послужит и тем отсрочит вам расход на покупку новой лампы. Такое спекание волосков постукиванием по стеклу, случается, производят удачно и после вторичного перегорания лампы, но в третий раз оно уже обычно не удается. Только тогда и приходится заменить лампу новой.

Уже не раз замечалось, что в некоторых квартирах лампы с металлическими нитями быстро перегорают, несмотря на то что при исследовании их нити оказываются вполне запаянными.

Металлические волоски таких преждевременно перегоревших лампочек оказываются скрученными и притянутыми к внутренней поверхности стекла.

Порча зависит от обметания пыли со стеклянного колпачка лампы при помощи метелки из перьев. Такое обмахивание метелкой оказывается вполне достаточным, чтобы наэлектризовать статическим зарядом колпачок, что вызывает притягивание к внутренней поверхности тонкого металлического волоска, который при этом легко разрывается.

Использование перегоревших ламп

Но и окончательно перегоревшая лампочка не утрачивает цены в глазах любителя. Ее можно использовать на разные лады.

Обернув руку в полотенце, погружают перегоревшую лампочку в воду, подкрашенную анилиновой краской, и осторожно отламывают кончик лампового колпачка щипцами или прямо рукой. Цветная жидкость входит внутрь лампы, наполняя ее почти доверху. Остальное пространство можно дополнить из пипетки (такой, например, которой пускают в глаза капли). Отверстие закрывают кусочком воска. Получается тяжелое и красивое пресс-папье, особенно если монтировать лампу на каменной плитке, укрепив ее вертикально.

Такая же лампа, наполненная чистой водой, может служить лупой (увеличительным стеклом). Если же отверстие на верхушке не закупоривать, а наполненную водой лампу подвесить вертикально отверстием вниз, то она обращается в барометрический указатель: при уменьшении атмосферного давления вода из отверстия начинает капать на подложенный под лампу листок пропускной бумаги.

Весьма оригинально применение ламповых колпачков в качестве домашних огнетушителей.

Для этого их вышеописанным способом наполняют не водой, а хлороуглеродом, после чего отверстие заклеивают каплей сургуча, а лампу ставят вертикально в прорез какой-нибудь полочки. С силой бросив в огонь такую лампу, гасят начавшийся пожар парами хлороуглерода. Можно использовать баллончик (колпачок) перегоревшей лампочки и иначе, например, после того как шпинек на верхушке отломан и лампа наполнилась воздухом, ее разрезают посередине острым углом трехгранного напильника, смоченного скипидаром. Место отреза сглаживается шкуркой. Верхняя часть снимается, а нижняя будет служить абажуром для маловольтной маленькой лампы, цоколь которой припаивается тинолем своими полюсами к внутренним проводам большой лампы. Затем внутренность последней до половины высоты цоколя вставленной лампы заливается жидким гипсом. Благодаря такому скреплению отпадает необходимость в устройстве специальных патронов для маловольтных ламп. Абажур предварительно окрашивается или оклеивается цветной папиросной бумагой.

Кроме приведенных примеров использования перегоревших ламп, можно применить последние для некоторых опытов по физике и, в частности, для электризации разреженных газов[4].

Любительские усовершенствования электрического освещения

Свет неподвижной электрической лампы вреден для глаз: виден раскаленный волосок и при неудачном расположении лампы яркие блики освещаемых ею блестящих предметов утомляют глаза.

Эти недостатки любитель при желании может устранить небольшими самодельными приспособлениями, попутно, сверх того, украшающими его комнату.

Декорирование ламп

Несколько листов цветной папиросной бумаги, моток тонкой проволоки, ножницы и пузырек гуммиарабика, да еще умелые руки и изящный вкус – вот все, что нужно, чтобы придать уют помещению, освещенному лампочками накаливания.

Искусственный цветок, облегающий колпачок лампы, своими лепестками маскирует ее, экранирует раскаленную металлическую нить, направляет свет по определенному направлению и придает ему приятный цветной оттенок.

Материал так дешев, работа так интересна, что запылившиеся или выцветшие цветы абажура можно менять, как только выберется свободный часок для изготовления новых.

Лепестки укрепляются вокруг цоколя лампы или вокруг патрона, в который она ввинчена.

Последнее лучше, так как позволяет в случае надобности менять лампу. Для укрепления служит тонкая проволока или просто нитка. Последующие лепестки махровых цветов (мака из пунцовой, розы из розовой бумаги и т. п.) прямо приклеивают гуммиарабиком к основным. При желании и при умении вся арматура может быть маскирована зелеными листьями из более плотной бумаги и превращена в цветущую ветвь.

Рис. 15

Примерные образцы такого украшения даны на рис. 15. Читателю предоставляется их варьировать, сообразуясь с собственным вкусом.

Самодельные бра

Чтобы можно было перемещать стенную лампу, ставя ее в положение, удобное для работы, ее укрепляют на вращающемся бра (рис. 16). Это просто толстая пятимиллиметровая железная проволока, разрезанная на две части, изогнутые и соединенные друг с другом, как показано на рисунке. Часть а зажата между деревянными планками cd, выпиленными из тонкой доски и привинченными к стене. Она удерживается в вертикальном положении винтами, которыми привинчены планки, и может вращаться, так что ее по желанию ставят в любой вертикальной плоскости, под тем или иным углом к стене, а часть b надета своим кольцом на часть а и может быть выдвинута до сближения этого кольца с кольцом нижней части. Лампа на гибком проводе подвешивается на изогнутом кольце проволоки b одним из крючков е, укрепленных по длине гибкого шнура.

Рис. 16

Это дает возможность опустить лампу вниз или поднять ее выше. А так как подвешенная лампа может быть приближена к стене или удалена от нее и отведена в ту или другую сторону в горизонтальной плоскости, то всегда можно подыскать такое ее положение, при котором она всего лучше освещала бы работу или, наоборот, все помещение, в котором она находится.

Рис. 17

Более изящное, но неподвижно закрепленное бра может быть изогнуто в пламени спиртовой горелки из стеклянной трубки а (рис. 17), сквозь которую проводится гибкий провод. Выключатель в этом случае ставится у самой лампы. Противоположный конец трубки врезывается в толстую деревянную планку А, с желобком для гибкого провода. Деревянные части описанных приборов для красоты окрашиваются и лакируются. Еще лучше заменить их эбонитовыми (из вулканизированного каучука).

Матовые лампы

Там, где лампы без абажуров и рефлекторов и где они предназначены для освещения всего помещения, а не читаемой книги или какой-нибудь работы и т. п., чтобы яркий свет раскаленного волоска не резал глаз, стеклянные колпачки лампы делают матовыми.

В тех случаях, когда надо смягчить свет лампы, монтированной в обыкновенном колпачке, последний можно сделать менее прозрачным, погружая лампу, предварительно тщательно вымытую, в разболтанный в воде гипс. Густота смеси гипса с водой должна быть такой, чтобы напоминала по виду густое молоко. Дав лампе обсохнуть, ввинчивают ее в патрон и включают в ток. Если излучаемый ею свет все еще ярок, операцию повторяют еще раз.

Световые эффекты

Разнообразные случаи иллюминации маловольтными электрическими лампочками, питаемыми током от гальванической батареи, были уже мною описаны. Все они, за исключением «самоиллюминации» и вообще случаев переносного освещения, еще эффектнее при пользовании многовольтными лампами.

Последние также можно окрашивать в различные цвета и комбинировать лампы различной окраски или включать лампы, дающие то красный цвет, то желтый и т. д. Этим пользуются как для иллюминационных световых эффектов, так и для некоторых практических целей, например при любительских фотографических работах.

Городским током, то есть током в 100–200 вольт, можно питать и маловольтные лампы, но включая их в цепь последовательно группами: например, при напряжении тока, равном 110 вольтам, можно включить одну за другой в общий провод одиннадцать 10-вольтовых лампочек.

Для иллюминации, положим, рождественской елки, а также для рекламной иллюминации группы различно окрашенных ламп включают в цепь периодически так, что одна группа автоматически сменяется другой.

Рис. 18

Для этого служит кольцевой коммутатор, вращаемый при надобности в непродолжительном действии от руки, а при более или менее долгом – с помощью мотора.

Схема устройства и включения изображена на рис. 18. На поверхность деревянного (эбонитового или фибрового) барабана а, шириной 2–5 см и произвольного диаметра, врезывается 2, 4, 6 и более латунных пластин, соединенных друг с другом попарно. Соединение делают между пластинами диаметрально противоположными (1-я со 2-й, 3-я с 4-й; рис. 18) проводом, сопротивление которого току должно быть такое же, как осветительных проводов.

Барабан насаживается на ось b, проходящую через стойки с, врезанные в основную доску d. На одном из концов оси b насаживается шкив е, соединенный бесконечным ремнем с крохотным моторчиком (о нем речь ниже) или служащий для вращения барабана от руки.

Контактные латунные пластинки ƒ, припаиваемые к концам разноименных проводов от ламп или групп последних, плотно (чтобы между ними не образовалось искрения) нажимают на латунные врезки в барабан. В положении, указанном на схеме (А и С, рис. 18), ток городской сети через контактные пластинки ƒ₁ и 1 по соединенному проводу идет в контактные пластины ƒ₂ и 2 и через лампу или последовательную группу их l₁, l₂, ƒ₃, l₃… возвращается в сеть. В то же время через контакты ƒ₃, 3 и ƒ₄, 4 он проходит через другую группу ламп. При повороте барабана по 1/₈ окружности контакты ƒ₁, ƒ₂, ƒ₃, ƒ₄ соприкасаются с не проводящими ток частями поверхности барабана а, – ток выключается, лампы гаснут.

Размещая на поверхности барабана латунные врезки в ином порядке и иначе соединяя их с группами ламп через скользящие контакты, можно варьировать включение и выключение ламп. Например, можно расположить контакты так, чтобы, когда включена первая группа ламп, вторая не была бы под током (для этого достаточно контакты ƒ₃, ƒ₄ сдвинуть на 1/₈ окружности, чтобы, когда контакты ƒ₁, ƒ₂ касаются пластинок 1-й и 2-й, они соприкасались с не проводящей ток частью поверхности барабана) и т. и. Ясно также, что чем уже промежутки между пластинами 1, 2, 3, 4 и т. д., тем быстрее выключение тока сменяется его включением. Не менее, смею думать, понятно, что частота вспыхивания и угасания ламп зависит всецело от быстроты вращения коммутатора. Эти смены освещения и затемнения помещения или перемена освещения одним цветом на другой могут быть сделаны при ручном вращении коммутатора насколько угодно медленными, лишь бы при размыкании тока не образовывалась вольтова дуга между контактными пластинками проводов и латунными частями коммутатора. Эти смены могут быть и не периодическими, при вращении же мотора частота периодических перемен может быть уменьшена соответственным подбором отношения диаметров шкивов мотора и коммутатора.

Самодельные патроны

Самодельные патроны для высоковольтных ламп непригодны; для последних лучше делать патроны из перегоревших ламп. Для этого с испорченной лампы снимается латунный цоколь с резьбой и распиливается лобзиком вдоль по линии ab (А, рис. 19).

Такой цоколь разгибают настолько, чтобы в него легко ввинчивалась новая лампа (В, рис. 19). К нему припаивают латунные, изогнутые под прямыми углами стойки cud, привинчиваемые к деревянному дну цилиндрического патрона е, выточенного в форме стакана с кольцевой крышкой, отверстие которой закрывается ввинчиванием лампы.

Под стойки cud, или под одну из них, подводится один из проводов тока, питающего лампу, а другой провод укрепляется под более короткой планочкой  ƒ (изображена сбоку отдельно), на верхний конец которой должен упираться второй полюс ввинчиваемой лампы.

Для подвесных ламп патрон, вернее стаканчик патрона, устраивается несколько иначе. Его боковые стенки заменяются картонной трубочкой, плотно охватывающей латунный цилиндрик с нарезкой, в который ввинчивается лампа. Трубка эта закрывается сверху деревянным кружком, плотно к ней приклеенным, а через отверстие в центре кружка вводится подвесный провод.

Рис. 19

Соединение же его разноименных концов с полюсами ввинчиваемой лампы делается так же, как и в неподвижном патроне.

Кнопка-выключатель

Для оригинальности электротехник-любитель может заменить у себя обыкновенные, щелкающие выключатели выключателем, действующим при посредстве кнопки.

Устраивается он так. Из деревянной или эбонитовой дощечки толщиной 6 мм выпиливается лобзиком фигура а (А, рис. 20). Она приклеивается перпендикулярно к дощечке-дну b ящика выключателя (В и D, рис. 20).

Рис. 20

В крышке ящика с (В и С, рис. 20) высверливается отверстие, в которое вводят провода осветительной установки. Их концы защемляются винтиками dd под отогнутые под прямым углом концы пружинящих латунных полосок ее. Этими отогнутыми концами упомянутые полоски теми же винтиками dd привинчиваются снизу к крышке ящичка с так, что расстояние между их прямыми вертикально расположенными частями равно толщине планки а. Одна из полосок е тут же рядом для ясности изображена отдельно (С, рис. 20). Между ложкообразно изогнутыми нижними концами латунных полосок вставляется стеклянный, фибровый или деревянный шарик ƒ диаметром около 1 см (В, рис. 20). Ниже его помещается такой же по размерам металлический шарик g, упирающийся в шарик ƒ, в кнопку h и лежащий на выступе дугового выреза дощечки а. Костяная или деревянная кнопка А с закраиной, чтобы не выскакивала наружу, выступает из отверстия передней стенки деревянного ящика (D и В, рис. 20). Другим концом она упирается в стальную пружинку /, укрепленную в нижнем вырезе дощечки а.

Что же происходит при надавливании кнопки А?

Металлический шарик g вкатывается вверх по дугообразному вырезу в дощечке а и, вытолкнув шарик /, замыкает ток. Как только будет отнят палец от кнопки А, оба шарика возвращаются на прежнее место и цепь размыкается.

Чтобы выключить ток, достаточно вторично нажать извне на кнопку, тогда шарик ƒ опять станет на прежнее место и, будучи сделан из непроводника тока, разомкнет ток.

Чтобы шарики ƒ и g при своих перемещениях не упали в сторону, с боков, зажимающих полоски ее, укрепляются на дне ящика перпендикулярно к боковым его стенкам дощечки mm₁ (С, рис. 20).

Освещение коридоров

В некоторых отдельных случаях обычное включение и выключение ламп при помощи обыкновенных поворотных или штепсельных выключателей является далеко не вполне удобным. Так, при освещении длинного коридора, ведущего, скажем, из передней в отдельные комнаты жильцов, обыкновенные выключатели требуют либо чтобы лампочка светила все время, пока жильцы приходят и уходят, либо проходящий, войдя в переднюю, включает ток, доходит до своей комнаты, освещает ее и вновь возвращается в прихожую, чтобы выключить лампу, освещающую коридор.

Последнее, по присущей большинству из нас лени, часто забывается, и энергия расходуется напрасно, лампочка освещает коридор, по которому часами иногда никому не случается проходить.

В другом случае требуется так устроить соединение выключателей и ламп, чтобы включение одной из них автоматически вызывало выключение другой.

Это приспособление давно уже применяется в благоустроенных гостиницах, в которых включение лампочки, укрепленной над изголовьем постели, выключает потолочную лампу и т. п.

Там, где плата за электрическую энергию берется не по действительному расходу последней абонентом, а по числу одновременно действующих у него ламп, такое приспособление прямо незаменимо.

Действительно! Вам или приходится, имея две лампы в разных местах комнаты и всегда пользуясь только одной из них, платить все же за обе, или ограничить себя одной лампой, перенося ее по мере надобности с одного места на другое.

Как же устроить такое автоматическое выключение?

Для этого существуют специальные так называемые люстровые переключатели с тремя контактами, требующие проводки дополнительного третьего провода между замыкателями и размыкателями тока.

Только в простейшем случае, когда коридор находится в пользовании одного лица, можно ограничиться введением дополнительного второго выключателя обыкновенного устройства.

Схематически выключение и действие его показано на рис. 21. В положении I тока в проводах нет, так как выключатель у входной двери а повернут так, что разобщает провода; хотя другой выключатель b у двери в комнату повернут на замыкание – лампа с не светит.

Рис. 21

Входящий в наружную дверь замыкает поворотом выключателя ток (положение II), и лампа светит.

Дойдя до двери в конце коридора, пришедший размыкает ток поворотом выключателя b (положение III), и лампа снова гаснет.

Выходя из комнаты, выключают ток у А, а дойдя до выходной двери, выключают у а.

Конечно, один человек может сколько угодно раз ходить взад и вперед по коридору, каждый раз освещая себе путь в начале и выключая лампочку в конце пути, но когда коммутаторы находятся в положении III, второй вышедший через входную дверь, как ни крути выключатель, вблизи нее расположенный, коридора не осветит.

Поэтому во всех случаях лучше пользоваться трехконтактными коммутаторами. В продаже они имеются повсюду, а для включения их, как и для всяких изменений в домовой проводке, вы обязаны обратиться в учреждение, заведующее городской сетью.

Схема соединения для такого коммутатора на рис. 22.