Текст книги "Занимательная электротехника на дому"

Электропечатание

Если ваша катушка достаточно сильна, то замените в предыдущем приспособлении тоненькие слюдяные пластинки стеклянными. Смажьте их обращенные друг к другу поверхности глицерином и, раньше чем склеить их воском, положите между ними вырезанную из тонкого картона фигурку человека, профиль лица или что-либо в этом роде, например засушенный в книге древесный лист.

Разряжайте в течение нескольких минут катушку, установив описанное приспособление так же, как и в предыдущем случае.

После этого разберите ваше нехитрое сооружение и, подышав на одно из стекол или подержав его над сосудом с горячей водой («над паром», как неправильно говорят), смотрите на стекло сбоку: вы увидите на нем как бы отпечаток того предмета, который был вложен между стеклами.

Другой способ электропечатания основан на механическом действии искры, пробивающей, как и искра от электростатической машины, тонкие слои изоляторов (непроводников электричества). Для печатания по этому способу листок плотной, но тонкой бумаги кладут на листок станиоля или металлическую пластинку, положенные на столе и соединенные с одним из полюсов разрядника катушки Румкорфа, а концом заостренной проволоки, соединенной с другим полюсом разрядника, пишут или рисуют что-либо на бумаге. Чтобы не касаться провода рукой, на него надевают стеклянную трубку, выдвигая из нее только заостренный кончик, которым водят по бумаге.

Рассматривая такой бумажный листок на свет, замечают, что надпись или рисунок образованы следующими друг за другом сквозными отверстиями. Положив такой листок на чистую бумагу и прокатывая по ней валиком, покрытым типографской краской, получают копии написанного или нарисованного помощью электрической искры.

Зажигание куском льда

Огнеопасность эфира общеизвестна. Пары его загораются от малейшей искры, а летучесть так велика, что даже на холоде он быстро испаряется, если не налит в плотно закупоренный сосуд.

Этим свойством эфира можно воспользоваться для весьма эффектного опыта, зажигая его ледяной сосулькой.

Для этого сосулька обматывается проволочкой, соединенной с одним из полюсов разрядников спирали Румкорфа, а несколько капель эфира наливают в металлическую ложку, соединенную с другим полюсом разрядника. При опускании льда в эфир последний вспыхивает, как только наэлектризованная сосулька коснется его поверхности.

Домашняя электротерапия

Часто переменный ток высокого напряжения оказывает на организм особое физиологическое действие и при достаточной величине может убить неосторожного экспериментатора. Поэтому пробовать разряжать индуктории через себя или кого-либо другого надо с величайшей осторожностью. Совершенно исключается такая проба для катушек, дающих искру большей длины. Для этой цели служат специальные медицинские катушки, дающие искру в долю миллиметра. Источником прямого тока служит элемент с хромовой жидкостью емкостью не более полустакана. Клеммы вторичной обмотки соединяются медными проводами с медными же цилиндрами, которые экспериментатор берет в руки. Если нет медных цилиндров, можно выточить их из дерева и оклеить станиолем. Помощник экспериментатора, повернув коммутатор катушки на замыкание, постепенно спускает электроды подъемного элемента в жидкость, продолжая погружать до тех пор, пока лицо, держащее цилиндры, не почувствует неприятного ощущения.

Отнюдь не следует из этого опыта делать шутки, памятуя, что при достаточной силе тока руки держащего цилиндры сводятся судорогой и он не в состоянии освободиться самостоятельно от цилиндров. Ощущения же, испытываемые экспериментатором, не только болезненны, но могут вызвать дальнейшие неприятные явления.

Заменяя один из цилиндров кистью из тонких металлических проволочек, дают цилиндр в одну руку субъекту, производящему опыты над собой, а кисточкой касаются разных частей его тела. Получается как бы дождь легких покалываний, благотворно действующих при многих нервных болезнях.

Применять подобный метод успокоения невралгических болей без указания врача, понятно, ни в коем случае не следует.

Физиологическое действие искры

Надев на ноги резиновые калоши или встав на изолированную скамейку (доска, поставленная на четыре чайных стакана), возьмитесь левой рукой за один из концов искрового разрядника катушки, а другой конец соедините медной проволокой с землей (всего удобнее через водопроводную трубу). Тот, кто рискнет пожать вашу правую руку, получит чувствительное сотрясение нервной системы.

Вместо того чтобы браться рукой за провод, соединенный с одним из полюсов катушки, подложите его под металлическую кухонную кастрюлю, бросьте на дно последней пятачок и налейте в кастрюлю воды. Сделав это, предложите кому-либо вынуть монету из воды. Риск, что вы лишитесь пятачка, невелик. Каждый, попробовав окунуть руку в воду, быстро ее отдернет.

Только не делайте подобных опытов с детьми!

Были случаи, когда прикосновение к полюсам даже очень слабой катушки вызывало смерть прикоснувшегося, но не от поражения током, а от испуга.

Не следует также позволять касаться проводов, соединенных с полюсами действующего индуктора, алкоголикам и неврастеникам, они гораздо болезненнее реагируют на ее разряды, чем лица со здоровой нервной системой.

Индукторий из электрического звонка

Физиологическое действие переменного тока высокого напряжения можно испытать и не строя, и не покупая для этого спирали Румкорфа. Такой ток можно получить от обыкновенного электрического звонка. Какие небольшие изменения в обыкновенной звонковой проводке для этого следует сделать, видно из рис. 6. На нем буквой В обозначена звонковая батарея, К — кнопка, Z — звонок. Электроды (гильзы от ружейных патронов или деревянные палочки, оклеенные станиолем) присоединяются: I – к клемме звонка 1 (+), II – к клемме 2 (—) и III – к металлической чашке звонка. I и II электроды берут в одну руку так, чтобы они не касались друг друга, а III в другую. При нажатии на кнопку К (ее можно заменить пластинчатым коммутатором) звонок начинает действовать, и во все время его действия лицо, держащее электроды в руках, испытывает характерные мышечные содрогания, вызываемые электротоком, появляющимся в обмотке электромагнита в момент размыкания цепи.

Рис. 6

Теоретическое объяснение действия этого приспособления далеко не так просто, как его устройство, а потому касаться его я не буду.

Животное электричество

Те, кто знаком с физикой, хотя бы по краткому школьному учебнику, знают, что нашим широким применением гальванических звонков, а следовательно, и всей «техникой слабых токов» (электрических звонков, телеграфа, карманных фонариков и пр. и пр.), мы обязаны скромной серой травяной или съедобной лягушке… Жирные задние лапки этого земноводного являются тонким гастрономическим блюдом многих южных народов.

Жена итальянского профессора Алозия Гальвани тоже, вероятно, была поклонницей этого блюда, а по иным источникам, варила из лягушечьих лапок бульон, прописанный ей врачами, товарищами мужа, в качестве легкого и питательного кушанья.

Как бы то ни было, но каким-то путем одна из препарированных лягушек очутилась не в кухне, где ей надлежало быть, а в кабинете профессора, производившего в это время опыты с электрической машиной.

В то время как один из учеников Гальвани коснулся ножом спинного нерва лягушки, другой извлек искру из электрической машины. В этот момент лапки мертвой лягушки вздрогнули.

Умышленное повторение опыта вызывало то же явление до тех пор, пока в трупе лягушки не наступило мускульное оцепенение. Это открытие вызвало колоссальный интерес тогдашних физиков. Бедные лягушки сотнями приносились в жертву науке, число их росло по мере развития спора между Гальвани и другим физиком, Александром Вольта.

Вольта думал, что нервы и мускулы лягушки играют лишь роль проводника тока, а вся суть в прикосновении металлов; Гальвани же приписывал явление животному электричеству. Победило мнение Вольта, к которому примкнули и другие авторитеты и который за исследование электричества, возникающего между металлами, опущенными в раствор кислоты (уже без участия лягушек!), удостоился от Наполеона графского титула.

Оба противника были не правы. Впоследствии было признано, что ток является в этих случаях результатом химических реакций, но мысль Гальвани о существовании животного электричества получила впоследствии подтверждение в работах Дюбуа-Реймона, который доказал, что нервы и мускулы только что убитого животного заряжены разноименными электрическими зарядами.

Впрочем, в существовании животного электричества нельзя сомневаться, будучи знакомым с живыми лейденскими банками, электрическими рыбами, о которых говорилось в «Занимательной электротехнике».

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.

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.