Владимир Рюмин - Занимательная электротехника на дому
Да и мы с вами, читатель, не только чувствуем приближение грозы и ощущаем разряды электрических машин и спирали Румкорфа, но и сами являемся источниками электрической энергии.
Было доказано возникновение электрического тока в результате мускульной деятельности. Один исследователь составил цепь из 16 человек, которые держали друг друга за руки, причем крайние касались концов проволок, соединенных с чувствительным гальванометром. При сокращении участниками цепи мускулов их правых рук стрелка гальванометра отклонялась от нулевого положения. При сокращении мускулов левых рук отклонение происходило в обратную сторону. Некоторые физиологи полагают, что процесс передачи нервами ощущений нашему мозгу есть также процесс электрический, аналогичный передаче тока по проводникам.
Более чем вероятно, что лечение электричеством основано на электрической природе нашей жизнедеятельности.
Применение катушки Румкорфа при электрификации комнаты
Мы уже знаем из «Занимательной электротехники», как можно электрифицировать наши жилые и нежилые помещения при помощи ряда приспособлений, действующих от батарей гальванических элементов.
Эту электрификацию можно изменить и расширить, если у вас кроме источника прямого тока невысокого напряжения имеется индукторий для превращения его в прерывистый ток большого вольтажа.
Опишем несколько таких домашних приборов с катушкой Румкорфа.
Электрическая зажигалка
Источником тока служит сухая батарейка или батарея элементов Лекланше звонковой установки. Самая зажигалка состоит из двух частей: металлической трубочки с бензином и фитилем, соединенной с одним из полюсов батареи, и металлической же кисточки, соединенной с другим полюсом. Для превращения прямого тока батареи в ток высокого напряжения, дающий искру при соприкосновении кисточки с трубочкой, охватывающей пропитанный бензином фитиль, между батареей и футляром или между батареей и кисточкой вводится небольшая спираль Румкорфа или спираль в одну обмотку, действующая экстратоком (током самоиндукции).
Рис. 7
Рис. 7 показывает схему соединения названных частей: В — батарея, s — спираль, ƒ – металлическая трубочка, К – такая же кисточка.
Металлическим сосудом для бензина может с удобством служить футляр от докторского термометра. Можно, конечно, если его нет под руками, подобрать отрезок металлической трубки соответственного диаметра (10–12 мм), припаяв к нему дно.
Сверху трубка закупоривается пробкой / с пропущенной сквозь нее узенькой (1–2 мм) трубочкой m для фитиля. Эта трубочка либо прямо соединяется с проводом, подводящим ток (тогда и сосуд для бензина может быть не металлический, а из любого материала, например, как на рисунке, стеклянный, в виде обыкновенной химической пробирки или аптекарского пузырька), либо находится в соединении с металлическим корпусом зажигалки, соединенным, в свою очередь, с источником тока.
Кисточка собирается из отрезков тончайших медных проволок (из гибкого провода электроосветительных установок) длиной около 1 см; в середину пучка вводится обнаженный конец провода от другого полюса батареи, а затем пучок плотно вдвигается в деревянную или стеклянную трубочку, чтобы его можно было брать в руки, не опасаясь удара индуктивным током.
При включении катушки провода, ведущие один к батарее, а другой к корпусу или трубочке зажигалки, соединяются с борнами (клеммами) вторичной обмотки, то есть с точками включения разрядника. Прерыватель катушки, значит, из цепи выключается.
Вместо катушки Румкорфа можно включить в цепь спираль из звонковой проволоки (диаметр 0,8 мм), примерно в 5 слоев намотанную на проволочный железный сердечник, длиной около 10–12 см, диаметром раз в десять меньше длины.
Если взять более тонкую обмотку (например, 0,4 мм), то длину сердечника можно соответственно (в данном случае вдвое) уменьшить.
Как расположить отдельные части такого приспособления для зажигания индуктивной искры – это дело вкуса. Можно сосуд с бензином укрепить в вертикальном положении на столе или на стене и тут же вблизи поместить клеточку, а спираль и батарею вынести в соседнее помещение или скрыть их в ящике, на крышке которого установить самую зажигалку.
Ее удобство, в сравнении с зажигалками с накаливающейся проволокой – отсутствие ломких частей. Зажигание производится чирканьем металлической кисточки о край трубочки с фитилем. Пары бензина при этом вспыхивают. Чтобы предохранить бензин от испарения в то время, как зажигалка не работает, трубочку надо прикрывать подобранным к ней или специально сделанным колпачком.
В технике зажигание искрой тока высокого напряжения имеет место в двигателях внутреннего сгорания, следовательно, в автомобилях и на аэропланах.
Предохранители от воров
Большинство предохранителей от воров нетрудно усложнить введением в цепь спирали Румкорфа. В этом случае любитель чужого добра, пытаясь открыть дверь, окно, сундук, ящик стола и т. и., немедленно наказывается неприятным сотрясением руки, а при достаточной величине катушки может испытать даже настолько сильное сокращение мускулатуры, что понадобится посторонняя помощь, чтобы разжать руку.
Эта помощь может быть оказана самим собственником охраняемых вещей и, следовательно, передачей вора в соответственное учреждение, для воров установленное.
И в этом случае фантазии любителя, как расположить отдельные части установки, предоставляется широкий простор, в зависимости от рода охраняемого помещения и вида запора.
Приведу два примера. Во-первых, предположим, что замыкается помещение щеколдой или задвижкой а (А, рис. 8).
Та и другая должны быть в этом случае не металлические: щеколда может быть деревянной, а задвижка эбонитовой.
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.
