Владимир Рюмин - Занимательная электротехника на дому

Парафинированная бумага режется на кусочки длиной (для катушки вышеуказанных размеров) 5, а шириной 2,5 см. Станиоль режется полосками 1,5 см, а длиной тоже 5 см.

Рис. 2

Положив на стол кусочек бумаги, накладывают на нее полоску станиоля так, чтобы (А, рис. 2) с трех сторон станиоль на 0,5 см отступал от краев бумаги, а с четвертой свешивался с нее на 1 см. Сверху накрывают вторым листком бумаги, края которого должны совпасть с краями первого листка, а на него вторую станиолевую полоску, но так, чтобы свободный край ее свешивался в сторону противоположную, чем у первой его полоски (схему расположения b – бумажных и с – станиолевых отрезков см. В, рис. 2).

20—25 листков бумаги для катушки наших размеров с искрой в 1–3 мм будет достаточно.

Загнув свободные концы станиолевых полосок вверх, прикрывают их тоненькими полосками латуни, к которым припаяны медные провода, соединенные с проводами катушки в точках к, к (В, рис. 1), зажимают собранный конденсатор между двумя тоненькими дощечками, свинчиваемыми между собою или перевязываемыми ниткой.

Такой конденсатор помещают в плоском ящике, заменяющем собою основную доску катушки, или берут эту доску потолще и выдалбливают в ней углубление для конденсатора, закрываемое снизу листком толстого картона или тонкой деревянной фанеркой.

Прошло около 70 лет с тех пор, как была построена первая индукционная спираль, а теория ее до сих пор далеко не вполне разработана. Размеры катушек, особенно маленьких, все еще подбираются эмпирическим (опытным) путем.

Этим путем было найдено, что для маленьких катушек площадь станиолевых листков конденсатора должна быть равна трем дециметрам на каждый миллиметр длины искры, даваемой катушкой.

Теоретические же рассуждения, вдаваться в которые не будем, доказывают, что нет надобности делать длину вторичной катушки равной длине первичной. Даже в небольших катушках она может быть равна ⅔, а в несколько более крупных – ⅓ длины первичной. Это уменьшение длины вторичной обмотки, не отражаясь на качестве прибора, а иногда даже улучшая его действие, экономит самый дорогой материал – тонкую проволоку и время, требующееся для ее наматывания.

Для читателей, предпочитающих работать с самодельными приборами, привожу размеры еще двух катушек, построенных электриками-любителями и хорошо действовавших.

В конденсаторе 40 листков станиоля размером 13х11 см. Проволоку для вторичной обмотки лучше, однако, взять более тонкую, соответственно увеличив число слоев обмотки и витков в каждом слое.

Прерыватель в отдельном ящике (из-под сигар) из 4 листов станиоля, размером 50x48 см.

Источником тока в обоих случаях служит элемент Грене.

Имея катушку Румкорфа, можно повторить с ней в более эффектном виде все опыты с искровым разрядом электростатической машины.

Иллюминация лимонами и апельсинами, описанная в первой моей книжке, значительно лучше производится при помощи катушки, так как искры ее следуют настолько быстро друг за другом, что сливаются в один непрерывный поток, и лимон или апельсин, внутри которого производится разряд между воткнутыми внутрь его концами проводов (В, рис. 7), извне кажется все время светящимся, а не только вспыхивающим на моменты, как при опыте с электрической машиной.

С катушкой же удобно показать искровой разряд разноименных электричеств внутри жидкости хотя бы под водой.

Для этого один из концов разрядника (8, рис. 1) загибают вниз и снова вверх, а другой только вниз, так чтобы между ними оставался промежуток тем меньший, чем слабее ваша катушка.

Погрузив в рюмку с водой оба конца, замкните ток элемента, приводящего катушку в действие, и сближайте концы проволок, пока не получится «подводная» искра.

Рис. 3

Если катушка настолько слаба, что, как бы вы ни уменьшали промежуток между проволоками, искры все равно не получается, то оставьте только нижний конец под водой, подняв его почти до поверхности воды, а верхний опустив над последним. Не поможет и это, замените воду керосином – его сопротивление прохождению искрового разряда всего вдвое превышает сопротивление воздуха[2], так что опыт будет удачным даже с такой катушкой, длина искры которой не превышает одного миллиметра (рис. 3).

Рис. 4

Конечно, и все вообще опыты с искрой индуктивного разряда выходят тем лучше, чем длиннее и сильнее искра, даваемая катушкой, но даже и с искрой, измеряемой миллиметрами, можно показать свечение некоторых кристаллических веществ под влиянием такого разряда.

Укрепляя между полюсами разрядника кристаллик медного купороса и приводя спираль в действие, в темноте можно видеть голубоватое освещение кристалла или даже цепи, составленной из отдельных кристалликов, соприкасающихся друг с другом.

Вырезав из тонкого картона кружок диаметром 5–6 см, наклейте его на катушку от ниток и наденьте ее на круглый карандаш. На кружке предварительно зачерните узкий сектор (А, рис. 4).

Вращая такой кружок при дневном свете, вы будете видеть его светло-серым, так как черная полоска и белый фон будут сливаться в одно зрительное впечатление. Проделайте тот же опыт в темноте при единственном освещении кружка от искры румкорфовой спирали; вы ясно будете видеть ряд радиальных (идущих от центра к окружности) черных полос на белом фоне. Это указывает, что искра нашего индуктория, хотя и кажется глазу непрерывной, в действительности появляется моментами (для этого винт прерывателя надо отпустить настолько, чтобы число перерывов тока было не больше 4–5 в секунду).

В каждый такой момент она освещает полоску а в новом ее положении, а в то же время сетчатая оболочка нашего глаза еще сохраняет впечатление от всех предыдущих положений полоски, так что вращающийся круг кажется нам неподвижным колесом со спицами.

Обратно, настоящее колесико со спицами, вращаемое при свете искрового разряда спирали, покажется нам находящимся в покое, так как его спицы не будут сливаться в общий кружок, а будут видимы (при надлежащей скорости вращения) каждая в отдельности.

Изменяя быстроту вращения картонного кружка с черной полоской, останавливаются на такой, при которой он оборачивается в промежуток времени между двумя искрами как раз на четверть окружности.

В этом случае глаз будет видеть черный крест на белом фоне. То же самое будет видеть глаз, если на кружке нарисована не одна радиальная полоска, а два диаметра, пересекающиеся под прямым углом (В, рис. 4). Но вот что удивительно! Если вращать такой кружок несколько медленнее, так чтобы каждая отдельная искра освещала вращающийся крест прежде, чем он опишет четверть окружности, то есть раньше, чем его полоска а очутится на месте полоски b, то крест будет казаться вращающимся в сторону, обратную направлению его действительного вращения.

Рис. 5

Не поленитесь изготовить еще и третий такой же кружок и нарисуйте на нем три ряда радиальных полос, как на рисунке (С, рис. 4), так чтобы в верхнем ряду было одной полоской больше, чем в среднем, а в нижнем на одну меньше.

Вращайте ваш кружок с такой скоростью, чтобы средний ряд полосок казался неподвижным. Тогда верхний будет казаться вращающимся в одну, а нижний – в другую сторону.

На листок слюды наклейте несколько меньший листок станиоля, сделайте то же с другим таким же листком слюды и сложите их друг с другом незаклеенными сторонами, отделив друг от друга крохотными капельками воска или парафина по углам так, чтобы между листками остался слой воздуха (рис. 5).

Поместив между остриями разрядника работающей катушки ваше приспособление так, чтобы центры станиолевых листков пришлись против остриев разрядника катушки, заставьте последнюю работать.

Воздушный зазор между слюдяными пластинками заполнится дождем мельчайших искр.

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.