shop-mayki.ru
Главная Ds: ангиопатия сетчатки гипертензионная

Как за один день выйти из запоя

Мужские болезни урология водянистые прыщики на головке и зуд


Читать дальше

Болит низ живота тошнота задержка

Фармакотерапия астенического синдрома органов пищеварения


Читать дальше

Как нарисовать стрелки на глазах не большие


цистит ущенков симптомы и лечение

В 1831 году английский ученый Фарадей обнаружил явление, которое сейчас называется электромагнитной индукцией. Для своих опытов Фарадей построил специальный прибор: железное кольцо, на котором были намотаны две катушки ( 90). Медная проволока катушек была хорошо изолирована. Никакого соединения между собой катушки не имели. И все-таки стоило коснуться проводами от катушки А полюсов батареи элементов, как стрелка гальванометра, присоединенного к катушке Б, резко Отклонялась. Правда, отклонялась она лишь на одно мгновение. Потом можно было ждать сколько угодно: ток исправно протекал по катушке А,неподвижно стояла на нуле. И только при выключении тока в катушке А стрелка снова делала скачок, но теперь уже в противоположную сторону.

Сколько раз ни включал и ни выключал Фарадей батарею, стрелка гальванометра в эти моменты всегда резко отклонялась, показывая, что и в катушке Б появился ток, но тут же возвращалась в прежнее положение.

Построенный Фарадеем при- Михаил Фарадей. бор не имел практического значения. Один-единственный толчок тока никому не нужен. А для того чтобы толчки тока в катушке Б следовали один за другим, Фарадею нужно было бы все время то включать, то выключать ток в катушке А. Тогда ведь не был еще известен переменный ток, который теперь вырабатывают электростанции. Переменный ток сам собою 100 раз в секунду исчезает и столько же раз снова появляется. Тут уже не нужно стоять возле прибора с проводом от катушки А в руках. В катушке Б и так будут получаться 100 толчков тока в секунду. Но Фарадей не дожил до изобретения переменного тока.

Начало технике переменного тока положил замечательный русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков. В 1876 году он построил первый генератор переменного тока и применил его для питания своей лампы — знаменитой «свечи Яблочкова».

Переменный ток подво- '/j дился к лампам не прямо, а через особые приборы с двумя отдельными обмотками, как у кольца Фарадея. Теперь уже все лампы не были просто соединены последовательно. Погасишь одну лампу или группу ламп — остальные продолжают гореть ( 91).

Так вместе с генератором переменного тока родился первый трансформатор — простой прибор с железным сердечником и двумя обмотками, изолированными друг от друга ( 92). Сначала он только питал лампы Яблочкова. Но спустя шесть лет, в 1882 году, трансформатор был применен для питания электродвигателей, ламп накаливания и других электрических приборов. Сделал это не ученый, не инженер, а простой механик Иван Усагин. Он работал в физической лаборатории Московского университета. Иван Филиппович Усагин стал вторым отцом трансформатора — замечательного прибора, умеющего изменять напряжение и силу переменного тока.       

Чтобы лучше понять, как работает трансформатор, попробуйте проделать опыт. Вырежьте из жести 50— 60 полосок размером по 90 X 20 мм. Сложите их в пачку и туго оберните бумагой. Это будет сердечник. Он незамкнутый, как в первых трансформаторах Яблочкова и Уса- гина. Поверх бумаги надвиньте две картонные щечки и приклейте их на расстоянии 60 мм одна от другой. Намотайте между щечками 1500 витков изолированной медной проволоки диаметром 0,2 мм. Концы обмотки выведите толстыми проводами для включения в осветительную сеть.

Склейте из картона каркас и намотайте на нем вторую катушку в 150 витков изолированной проволоки диаметром 0,5 — 0,6 мм. Отверстие в каркасе должно быть таким, чтобы он легко надевался на сердечник первой катушки.

К концам второй катушки присоедините лампочку карманного фонарика, а первую катушку включите в осветительную сеть ( 93). Только не держите эту катушку включенной в сеть продолжительное время: она очень сильно нагревается и проволока может перегореть.

Если приближать катушку с лампочкой к катушке, включенной в сеть, произойдет замечательное явление: волосок лампочки станет накаляться и наконец засияет белым светом. Это и есть электромагнитная индукция. Переменный ток первой катушки непрерывно создает во второй катушке толчки тока то в одну, то в другую сторону — значит, и во второй катушке ток получается переменный. А напряжение у него другое. Ведь если бы мы лампочку карманного фонарика просто включили в сеть, она бы немедленно перегорела. Раз она не перегорает — значит, напряжение во второй катушке меньше. Так получилось потому, что на второй катушке меньше витков, чем на первой.

 Переменный ток можно трансформировать — преобразовывать — в зависимости от того, сколько витков намота-но на катушки. Напряжение изменяется во столько раз, во сколько раз отличаются числа витков.

Но так можно рассчитывать только в том случае, если первичная и вторичная обмотки намотаны очень близко одна к другой и если железный сердечник замкнутый. Часть энергии теряется еще по некоторым другим причинам, и поэтому в нашем опыте во вторичной обмотке получается напряжение меньше 12 вольт.

При изготовлении трансформатора можно сделать во второй катушке в несколько раз больше витков, чем в первой. Так можно с помощью трансформатора не только понижать, но и повышать напряжение.

Но зачем это нужно — повышать или понижать напряжение переменного тока? Не проще ли оставить его гаким, какое оно есть? Нам трансформатор понадобился, чтобы понизить напряжение для питания наших моделей. Когда вы станете взрослыми, вам придется иметь дело уже не с моделями, а с настоящими машинами. Нужны ли там рансформаторы?

Оказывается, что они совершенно необходимы. Дело в том, что мощность электрического тока (ватты) равна произведению напряжения (вольты) на силу тока (амперы). Если, скажем, напряжение будет 120 вольт, а сила тока 100 ампер, то мощность этого тока равна 120 X 100, или 12 000 ватт. Но такую же самую мощность можно получить и при гораздо меньшем токе. Стоит, например, повысить напряжение в 100 раз, то-есть до 12 000 вольт, и мощность в 12 000 ватт будет получаться при токе всего в 1 ампер. Проходя по обычной осветительной проводке, ток силой в 1 ампер даже не нагреет ее, а от тока в 100 ампер она бы мгновенно сгорела. Для такого тока нужны провода гораздо толще.

Мощность электростанций очень велика. Чтобы передать эту мощность при низком напряжении, понадобились бы не провода, а целые бревна из меди. Такие провода стоили бы очень дорого, а для того чтобы их подвесить, нужны были бы не столбы и даже не металлические мачты, а могучие башни, стоящие очень близко одна от другой.

На выручку приходит трансформатор. Он повышает напряжение до многих десятков тысяч вольт. Теперь та же мощность передается гораздо меньшим током. Казалось бы, все хорошо. Но ток такого высокого напряжения очень опасен для жизни. Его нельзя проводить на заводы, в колхозы, в дома. Кроме того, очень высокое напряжение трудно использовать для приведения в движение электродвигателей, для накаливания нитей лампочек и для других нужд.

Приходится около потребителей электроэнергии ставить понижающие трансформаторы. Каждый такой трансформатор обслуживает небольшой район. От него к потребителям идут не очень длинные провода, по которым передается незначительная часть мощности электростанции. Остальная мощность идет в другие районы, где стоят свои трансформаторы. Получается и экономно и удобно.

Для наших электродвигателей нужно напряжение 4—6—8 вольт. Его нетрудно получить с помощью самодельного трансформатора.

Очень легко изготовить трансформатор, если достанете готовый сердечник от какого-нибудь старого трансформатора небольшой мощности. Лучше всего подходят сердечники от силовых трансформаторов радиоприемников. Сердечник набран из пластин, имеющих форму буквы «Ш» ( 94). Обычно их вставляют в катушку попеременно то с одной, то с другой стороны, а ножки каждого «Ш» замыкают пластинами в, форме полоски. Такая сборка называется сборкой «вперекрышку».

Пластины бывают разной величины. Если, например, ширина средней ножки у буквы «Ш» — 20 мм, то такое железо называют «Ш-20». Для нашего трансформатора годится железо размером от «Ш-18» до «Ш-25».

Толщина пакета зависит, от мощности трансформатора. Нам нужна такая толщина, чтобы площадь сечения средней ножки пакета была около 6 кв. см. Для железа «Ш-18» это будет примерно 35 мм, для «Ш-25» — 25 мм.

По размерам средней ножки заготовьте деревянный брусок и склейте на нем из картона прочную катушку ( 94, справа). Ее высота должна быть на 1 мм меньше высоты средней ножки, а щечки должны входить между крайними ножками буквы «Ш».

Если напряжение у вас 120 вольт, намотайте на катушку 1200 витков изолированного провода диаметром 0,31—0,35 мм. Концы обмотки выведите через щечки катушки. Только сначала сообразите, с какой стороны щечки выводить, чтобы при сборке трансформатора концы не попали под железо. Это первичная обмотка. Когда будете ее мотать, через каждые несколько рядов прокладывайте ленту парафинированной бумаги или чертежной кальки во всю ширину катушки. Это улучшит изоляцию. Всю первичную обмотку оберните двумя-тремя слоями бумаги и уже поверх нее мотайте вторичную.

Нам нужно получить напряжение 4, 6 и 8 вольт. Значит, количество витков вторичной обмотки должно быть в 30, 20 и 15 раз меньше, чем у первичной — 40, 60 и 80 витков. Это при напряжении сети 120 вольт. Если напряжение сети 220 вольт, лучше, не изменяя числа витков вторичной обмотки, намотать первичную из 2200 витков провода 0,25 — 0,29 мм.

Конечно, во вторичной обмотке не нужно мотать от- - дельно 40, 60-и 80 витков, достаточно намотать всего 80 витков и сделать отводы от 40-го и 60-го витка. Тогда, если двигатель присоединим к первой части обмотки, а остальную ее часть оставим свободной, мы получим на двигателе напряжение 4 вольта; если включить до отвода 60-го витка, получим 6 вольт; включение всей вторичной катушки даст нам 8 вольт ( 95).

Эта обмотка должна давать большой ток низкого напряжения. Тонкий провод при прохождении по нему большого тока сильно нагревается, поэтому вторичную обмотку нужно намотать проводом диаметром не меньше 1 мм; лучше всего взять провод диаметром 1,2 мм.

Готовую катушку туго набейте железом «вперекрыш- ку». Загоняя последние пластины, не перекосите их — иначе легко углом пластины прорезать каркас катушки и повредить обмотку.

Если готового трансформаторного железа у вас нет, не беда — сердечник трансформатора можете сделать из полосок жести или кровельного железа. Понадобится 80 полосок длиной по 280 мм и шириной по 25 мм. На деревянном бруске сечением 25 X 25 мм склейте прочную катушку высотой 70 мм. На эту катушку намотайте 1200 витков изолированного провода диаметром 0,31 — 0,35 мм для напряжения сети 120 вольт или 2200 витков провода 0,25—0,29 мм для напряжения 220 вольт.

При расчете вторичной обмотки для этого трасформа- тора придется учесть, что вместо специального трансформаторного железа мы применяем жесть от ' консервных банок и в результате получим меньшую величину напряжения. Поэтому лучше увеличить количество витков во вторичной обмотке и намотать не 80, а 110 витков с отводами от 55-го и 85-го витка. Провод для вторичной обмотки нужен диаметром 1,0—1,2 мм.

В готовую катушку вставьте жестяные или железные полоски, столько, сколько удастся вогнать. Катушка должна быть туго набита. Половину полосок загните на правую сторону, половину — на левую ( 96). Чтобы в местах соединения концов полосок не получалось утолщений, сводите полоски встык, но стыки делайте в разных местах. Излишек полосок срезайте.

Получше сожмите полоски и в нескольких местах туго перевяжите изоляционной лентой. Если полоски не будут плотно прижаты друг к другу, то во время работы трансформатора они будут дрожать и сильно гудеть. Для лучшей работы трансформатора полезно до набивки покрыть полоски сердечника лаком или оклеить их все папиросной бумагой с одной стороны, как сделано у настоящего трансформаторного железа.

Готовый трансформатор укрепите на доске, провода вторичной обмотки подведите к клеммам с надписями «О—4—6—8 вольт», а концы первичной выведите осветительным шнуром с вилкой на конце ( 97).

Во время работы трансформатор немного нагревается. Не обращайте на это внимания — правильно рассчитанный трансформатор должен быть теплым. Конечесли он нагревается таксильно, что начинает дымиться, — это плохо. Значит, где- то повреждена изоляция проводов. Придется разобрать трансформатор, найти поврежденное место и исправить, а потом снова намотать.

Если все сделано аккуратно, сможете безопасно пользоваться городской сетью, не боясь того, что перегорят предохранители и квартира останется без света. Трансформатор — прекрасный аппарат для питания самодельных электродвигателей и проведения электротехнических опытов.

 

Источник: http://bibliotekar.ru/6-dvigateli/9.htm


Пилинг органик йод