Буду электротехником

Якобсон Авсей Хананович

Вместо ответа вожатый проделал такой опыт. Отсоединил выводы обмотки ротора от пластин кол­лектора и присоединил к ней батарейку. Ротор повер­нулся и застыл неподвижно между полосками посто­янного магнита.

— Boт видите,— продолжал вожатый,— когда че­рез обмотку ротора проходит ток, его сердечник намагничивается и ведет себя точно так же, как и стрелка компаса, то есть своим северным полю­сом притягивается к южному полюсу магнита, а южным — к северному. Вот поэтому ротор повора­чивается и останавливается. Теперь давайте поме­няем местами выводы батарейки, подключенной к об­мотке ротора.— Как только вожатый сделал это, ро­тор опять повернулся на пол-оборота и остановился.— Отчего

же это произошло? Да оттого, что, когда мы поменяли местами выводы батарейки, ток через об­мотку ротора пошел в противоположном направлении. При этом и магнитные силовые линии, создаваемые этой обмоткой, также поменяли свое направление на противоположное. Другими словами, там, где раньше у ротора был северный полюс, теперь стал южный, а где был южный, стал северный. Естественно, что при этом «новый» северный полюс ротора стал притя­гиваться к южному полюсу магнита, а «новый» юж­ный полюс — к северному. Вот поэтому ротор снова повернулся еще на пол-оборота.

Так будет происходить всякий раз при изменении направления тока в обмотке ротора. Вот с помощью коллектора и щеток и осуществляется такое переклю­чение обмотки ротора, и он непрерывно вращается. Теперь все понятно? — спросил вожатый.

— Да,— ответили мы.

— Но не ясно, почему же в двигателе, кото­рый мы видели, нет постоянного магнита? — спро­сил я.

— Там вместо него применен электромагнит,— ответил вожатый.— Его можно использовать и в на­шем двигателе. Хотите — давайте попробуем.

Мы нарезали из жести два десятка полосок оди­наковой ширины, сложили их вместе и изогнули по форме магнита, а затем обмотали обмоткой из не­скольких сот витков тонкой изолированной проволо­ки. Вот и получился статор. Мы его укрепили на до­щечке вместо постоянного магнита и подключили концы обмотки статора. Присоединили батарейку — и ротор двигателя опять начал вращаться. Вот теперь наша модель стала больше похожа на настоящий дви­гатель. Только у обычного двигателя на коллекторе не одна пара пластин, а целый десяток пар и число обмоток ротора такое же большое.

Такие двигатели применяются очень широко. Поч­ти все домашние бытовые приборы: пылесосы, элек­трополотеры, стиральные и швейные машины и мно­гие другие машины, приборы и инструменты приво­дятся в действие электродвигателями, похожими на двигатель, которым вы заинтересовались. В граммо­фонных электропроигрывателях, магнитофонах и вен­тиляторах используются двигатели несколько иной конструкции — у них нет щеток и коллектора. Но в остальном они очень похожи на «щеточные» дви­гатели.

— Ну что, хватит про двигатели на сегодня? — спросил вожатый.

Кто-то из ребят попросил рассказать, почему дви­гатели могут выходить из строя. Оказывается, это бывает из-за срабатывания щеток (поэтому их делают сменными), из-за загрязнения коллектора и из-за пе­регорания обмоток двигателя при больших перегруз­ках или при остановках двигателя, подключенного к источнику тока.

— В последнем случае,— пояснил вожатый,— че­рез обмотки двигателя протекает слишком большой ток. От этого изоляция проводов обмоток двигателя перегревается и нарушается. Она горит, соседние

Лампа дневного света и ее детали.

витки замыкаются между собой, и ток в цепи двига­теля еще более возрастает. В результате такой аварии двигатель становится

совершенно непригодным. Пере­греваться сверх меры двигатель может и при слишком

длительной работе, что также недопустимо. Вот, ре­бята, когда вы будете работать на токарном станке, пользоваться электродрелью, пылесосом, электропо­лотером или другим устройством, работающим от электродвигателя, постарайтесь сберечь его.

Очень скоро после окончания работы с трансфор­матором и звонком мы занялись изготовлением на­стольных ламп и торшеров для нашего клуба и еще одним очень интересным делом — установкой ламп дневного света.

Вожатый показал нам лампу дневного света и объ­яснил ее устройство. Лампа дневного света — это длинная стеклянная трубка, наполненная парами ртути и газом аргоном. На концах трубки — цоколи с двумя ножками. Внутренние стенки трубки покры­ты специальным веществом — люминофором. Он об­ладает замечательной способностью светиться, когда

на него падают невидимые человеческому глазу уль­трафиолетовые лучи. Внутри трубки у концов распо­ложены электроды. Это тонкие металлические спира­ли, похожие на спирали обычных электрических ламп. Каждая спираль-электрод имеет два вывода на цоколе.

Лампу дневного света нельзя включить в сеть и зажечь, как обыкновенную электрическую лампу. Для этого необходимы дополнительные приборы: стартер и дроссель. Эти приборы и лампу нужно включать так,как показано на схеме. Дроссель устроен так же, как и трансформатор, но содержит только одну обмотку.

Стартер — это маленький цилиндрик, внутри кото­рого расположена запаянная стеклянная колбочка, заполненная газом неоном. В колбочке находятся два электрода. Это две пластинки. Одна из них имеет вид дуги и сделана из двух различных металли­ческих полосок, а другая — прямая, с острием на конце. В обычном состоянии острие не прикасается к дугообразной пластинке. Это показано на ри­сунке.

Когда вилку лампы включают в сеть, лампа не за­горается, так как внутри ее трубчатого баллона ток не может проходить. Небольшой ток проходит через обмотку дросселя, левую спираль, стартер и правую спираль. От этого между электродами стартера воз­никает так называемый тлеющий разряд. Он нагре­вает дугообразную пластинку. Пластинка нагревается и распрямляется до тех пор, пока не соприкоснется с острием прямой пластинки. При этом через спирали лампы начнет проходить большой ток, и они накалят­ся. А электроды стартера скоро остынут. Ведь тлею­щий разряд между ними прекратился при замыка­нии. Остывшая дугообразная пластинка согнется, и электроды разомкнутся. В этот момент между накаленными электродами лампы начнет действовать напряжение сети, и через трубку с газом будет прохо­дить ток; от этого газ начнет испускать ультра­фиолетовые лучи. Они попадут на люминофор, и он будет светиться ярким светом, очень похожим на обычный «белый», дневной свет.

При размыкании электродов стартера ток через спирали лампы прекратится, и они остынут, а лампа будет гореть по-прежнему. Но дуговой разряд в стар­тере снова не возникнет, так как при горении лампы напряжение, действующее между электродами стар­тера, уменьшается.

Большим достоинством ламп дневного света яв­ляется то, что они потребляют в четыре раза меньше электроэнергии по сравнению с равноценными (по ко­личеству излучаемого света) лампами накаливания.