Владимир Рюмин - Занимательная электротехника на дому

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 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.

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).

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.