Прибор для регулирования яркости электрического света
Вам, вероятно, не раз приходилось наблюдать, как в зрительных залах некоторых кинотеатров перед началом сеанса медленно угасает свет.
Для этой цели часто применяются жидкостные реостаты, включенные последовательно с электролампочками зрительного зала. Перед началом сеанса реостат медленно выводят из цепи лампочек, уменьшая ток. Для регулирования силы света можно изготовить прибор, состоящий из соленоида и железного сердечника. Его конструкция и схема включения показаны на рисунке 58.
Рис. 58. Устройство прибора для регулирования яркости света (а — общий вид прибора; б — электрическая схема): 1 — сердечник; 2 — катушка; 3 — зажимы; 4 — патрон.
Склейте из фанеры каркас катушки. На одной из дощечек с внешней стороны укрепите два зажима. Намотайте на каркас 550–600 витков обмоточного провода диаметром 0,5–0,7 миллиметра. Присоедините концы от обмотки к зажимам.
Подожмите под зажимы два изолированных проводника для включения соленоида в цепь.
Изготовьте сердечник из полосок кровельного железа или жести. Полоски должны быть одинаковых размеров. Соберите их в пакет толщиной 15 миллиметров и скрепите заклепками в трех-четырех местах.
Возьмите лампочку на 6—12 вольт, мощностью около 20 ватт, изготовьте для нее патрон.
На деревянном основании укрепите патрон, катушку соленоида, розетку — и вы получите прибор для регулирования яркости света.
Яркость свечения лампочки будет изменяться путем введения сердечника внутрь катушки на разную глубину.
«Хитрая лиса»
Много веселых развлечений может доставить юным пионерам-электротехникам электрический аттракцион «Хитрая лиса».
Содержание аттракциона состоит в следующем. Возле дерева из норы выглянула лиса. Ей тут есть чем «поживиться»: вблизи стоит беспечный молодой петушок. Хозяин замечает коварный замысел лисы и пытается «сразить» ее из электрической винтовки. Метко прицелившись, он нажимает на спусковой крючок, однако «хитрая лиса» прячется в нору раньше, чем произойдет выстрел. Лиса как бы наблюдает за нажатием на спусковой крючок и всякий раз успевает безнаказанно уйти в нору.
Задача сводится к тому, чтобы обязательно поразить лису из винтовки, при этом желательно сделать по возможности меньшее число выстрелов.
Электрическая схема аттракциона собрана так, что позволяет сразить лису одним выстрелом только в том случае, если охотник изучит «повадки» лисы, догадается, что нужно сделать, чтобы злодейка не уходила в нору.
Изготовление аттракциона представляет большой интерес, так как он является простейшим автоматом и имеет оригинальную конструкцию.
Аттракцион в собранном виде показан на рисунке 59, а, б.
Рис. 59. Конструкция аттракциона «Хитрая лиса»: а — общий вид; б — монтаж деталей на основании; в — электрическая схема; г — детали реле охраны лисы. I — электровинтовка; II — реле охраны лисы; III — переключатель; 1 — каркас катушки; 2 — щечки; 3 — выкройка пластин сердечника 4 — контактные упоры; 5 — сердечник; 6 — контактные стойки; 7 — основание рубильника; 8 — ножи; 9 — контакты; 10 — основание; 11, 12 —контактные пластинки; 13 — основание контактного устройства; 14 — накладка; 15 — ложа; 16 — спусковой крючок; 17 — предохранительная скоба; 18 — контактное устройство; 19 — пружина спускового крючка; 20 — макет лисы; 21 — пуля; 22 — понижающий трансформатор, К1—катушка реле; К2 —катушка соленоида винтовки.
Он состоит из электрической винтовки I, соленоидного реле II, охраняющего лису, переключателя схемы III, силуэтов лисы, петушка и дерева с норой.
Принцип работы аттракциона легко проследить по его электрической схеме (рис. 59, в). Когда переключатель замыкает контакты а-а, то поразить лису невозможно. В этом случае при нажатии спускового крючка 16 сначала включается в цепь соленоидное реле II, втягивающее железный сердечник 5 внутрь катушки К1. Вместе с сердечником уходит в глубь норы прикрепленный к его верхнему концу силуэт лисы.
Как только сердечник погрузится в катушку реле, его якорь замкнет контакты г и в, включающие цепь винтовки, и катушка К2 с силой втягивает пулю, производя выстрел. Однако пуля не достигает цели, так как лиса скрывается в нору раньше выстрела. Если отпустить спусковой крючок, то разъединяются все контакты схемы, отключается ток, и лиса под действием резинки снова «выходит» из норы. Если сделать еще одну попытку поразить лису, то она окажется также безуспешной. Следовательно, пока переключатель будет замыкать контакты а-а, все попытки поразить лису не дадут результатов.
Замкнув контакты б-б переключателя, стрелок отключает соленоидное реле, охраняющее лису. Теперь ее легко можно поразить одним выстрелом.
Изготовление аттракциона начинайте с соленоидного реле охраны лисы по рисунку 59, г. Склейте каркас 1 катушки со щечками 2 из 3-миллиметровой фанеры, просушите его и намотайте 300–400 витков провода диаметром от 0,6 до 1 миллиметра. Прикрепите катушку к деревянному основанию 10. Для сердечника нарежьте полосок из кровельного железа или жести по выкройке 3. Сложите их вместе и просверлите нужное количество отверстий. Толщина набора должна быть 6–8 миллиметров. Из упругой листовой латуни сделайте два контактных упора 4 по указанной форме и размерам. Вырежьте из фанеры силуэт лисы и прикрепите его вместе с контактными упорами к верхнему концу сердечника 5, как показано на рисунке 59, г. Скрепите сердечник заклепками. Сделайте две одинаковые контактные стойки 6 из толстой медной или латунной пластинки. Вставьте сердечник в полость катушки выступом с лисой вверх. Прикрепите контактные стойки к основанию с противоположных боков катушки так, чтобы сердечник с силуэтом лисы свободно перемещался вверх и вниз без заеданий и перекосов.
Из листа фанеры выпилите лобзиком силуэт дерева с норой. Прикрепите реле внизу с задней стороны дерева против норы. Подвесьте силуэт лисы на резинке 20 вместе с сердечником реле так, чтобы он оказался против дыры, изображающей нору. При этом следите за тем, чтобы сердечник висел против отверстия катушки реле. Силуэт лисы будет подвешен правильно в том случае, когда он, опускаясь вниз вместе с сердечником, позволит контактным выступам реле плотно соприкоснуться с верхними концами контактных стоек. Этого можно добиться, меняя точку подвески силуэта с сердечником, а также перемещением основания реле в ту или другую сторону. Нижний конец сердечника не должен выходить из отверстия катушки, когда силуэт лисы поднят вверх и находится против отверстия норы.
В качестве переключателя можно использовать школьный двухполюсный перекидной рубильник или четырехконтактный перекидной тумблер. Переключатель надо установить на основании 10 реле, включить его в схему и тщательно замаскировать. Если под руками не окажется готового переключателя, его можно изготовить самому. На рисунке 59, б показана конструкция простейшего перекидного рубильника. Основание 7 рубильника сделайте из сухой дощечки, ножи 8 изготовьте из медной или латунной пластинки толщиной 1–2 миллиметра, шесть одинаковых контактов 9 вырежьте из упругой бронзовой или латунной пластинки, сделайте в них нужные отверстия и изогните их, как показано на рисунке. На основании рубильника разметьте места и установите на них три пары контактов так, чтобы расстояния от средних контактов до крайних были бы одинаковы как в одну, так и другую стороны.
Прикрепите к средним контактам свободные концы ножей рубильника при помощи мелких болтов с гайками и шайбами, проложенными с двух сторон каждого ножа и под гайками. Ко всем контактам припаяйте гибкие изолированные провода — и рубильник готов к действию.
Теперь необходимо изготовить электрическую винтовку по описанию, приведенному на стр. 87, и по рисунку 56. Конструкция изготавливаемой винтовки отличается от описанной выше только устройством контактов в ложе 15, замыкающих цепь при нажатии спускового крючка. В винтовке для аттракциона необходимо установить три контакта 11 и 12, укрепленных на общем основании 13 изолированно друг от друга. Эти контакты плотно соприкасаются между собой при нажатии спускового крючка 16, установленного в скобе 17. Такие контакты можно взять от старого телефонного реле.
Простейшее контактное устройство винтовки показано на рисунке 59, в. Из упругой контактной листовой бронзы вырежьте три пластинки по выкройке 11 и 12. Сделайте основание 13 из фибры или пластмассовой пластинки. Вырежьте из пластмассы накладку 14. Наложите накладку на основание и просверлите по концам два отверстия. Вставьте контактные пластинки выемками в отверстия основания и прижмите накладкой. Пластинки будут прочно сидеть на своих местах. Подберите два тоненьких длинных шурупа и прикрепите основание с контактами в выемке, сделанной в ложе 15, где размещается спусковой крючок. При этом стремитесь так укрепить контактное устройство 18, чтобы контакты надежно замыкались только при нажатии крючка. Для оттягивания крючка прикрепите к его свободному выступу маленькую пружину 19 или резинку. Теперь следует припаять к нижнему концу каждой пластинки по одному гибкому изолированному выводу для составления схемы.
Силуэт петушка выпилите лобзиком из фанеры. Раскрасьте все силуэты масляной краской, закрепите их на своих местах и приступайте к соединению электрической схемы аттракциона, пользуясь рисунком 59, в.
Винтовку включите в цепь длинными изолированными проводами или шнуром. Питание для аттракциона следует брать от понижающего трансформатора 22, дающего напряжение 48–50 вольт, или от аккумуляторных батарей на 12–24 вольта. После сборки аттракциона проверьте еще раз правильность всех его цепей и приступайте к пробным испытаниям.
Установите силуэт дерева вместе с понижающим трансформатором возле розетки осветительной сети. Включите аттракцион в сеть низкого напряжения и кратковременными рывками нажимайте указательным пальцем на спусковой крючок. При нажатии крючка лиса должна мгновенно исчезать, опускаясь вместе с сердечником реле вниз.