Отечественной промышленностью выпускаются селеновые шайбы диаметром 18, 25, 35, 45, 100 и больше миллиметров для плотности тока прямой проводимости 50 миллиампер с каждого кв. сантиметра и обратного напряжения: 18 вольт для шайб диаметром 45 миллиметров и 14 вольт для шайб диаметром 100 миллиметров.
Нормальное падение напряжения прямого тока для одной шайбы 1–1,3 вольта независимо от ее диаметра.
Типовые селеновые столбики имеют по 2, 4, 8, 16, 20, 24, 32 и до 40 шайб. Эти столбики могут быть трех видов:
1. Обычного набора последовательных шайб на шпильке 9 с выводами 10 (81, в).
2. Такого же набора, но с выводом от средней шайбы (рис. 81, д).
3. Набора шайб с пятью выводами (рис. 81, е).
Обычные столбики используются в однополупериодных выпрямителях (рис. 81, ж), а со средней точкой — в двухполупериодных выпрямителях (рис. 81, з), с пятью выводами — в мостиковых схемах выпрямителей (рис. 81, и).
В магазинах радиотоваров и электротоваров продаются селеновые столбики, из которых вы можете собрать селеновый выпрямитель. Вам потребуются столбики, собранные из шайб самого большого диаметра: они могут пропускать большой выпрямленный ток.
Изготавливать надо двухполупериодный выпрямитель, так как он дает выпрямленный ток с меньшей пульсацией и позволяет хорошо заряжать аккумуляторы.
Предположим, что вы располагаете понижающим трансформатором, конструкция которого была описана выше, и достаточным количеством квадратных селеновых шайб размером 100х100 миллиметров. Каждая шайба пропускает выпрямленный ток в 6 ампер и выдерживает напряжение 18 вольт.
Ваш выпрямитель должен давать напряжение около 12 вольт и пропускать выпрямленный ток до 15–20 ампер. Для такого выпрямителя возьмите 12 одинаковых шайб, соедините их по двухполупериодной схеме, включив параллельно по 6 шайб в каждое плечо.
В качестве фильтра используйте бумажные или электрические конденсаторы емкостью 20—100 микрофарад, рассчитанные на рабочее напряжение 20–25 вольт.
Для получения выпрямленного напряжения в 12 вольт надо селеновые столбики включать в сеть переменного напряжения в 15 вольт.
Самодельный электрический щиток
Для удобства в работе с различными электрическими приборами необходимо установить на стене специальный электрический щиток, к которому подводится низкое постоянное и переменное напряжение.
Простейший электрический щиток и его схема показаны на рисунке 82. Он состоит из деревянного основания 1, прикрепленного к стене при помощи роликов 2. К щитку подводятся две сети низкого напряжения: с левой стороны проложена сеть переменного, а с правой — постоянного тока. В сеть переменного тока включены предохранительная пробка 3 и двухполюсный рубильник 4. На входные зажимы а и б подается ток переменного напряжения от понижающего трансформатора, а приборы и модели переменного тока присоединяются к выходным зажимам а1 и б1.
В сеть постоянного тока включена предохранительная пробка 5, рубильник 6, автомобильный амперметр постоянного тока 7 со шкалой 15—0—15 ампер и низкоомный ползунковый реостат 8 до 10 ампер. К входным зажимам в и г присоединяются напряжение от выпрямителя, а к выходным зажимам в1 и г1 подключаются приборы и модели постоянного тока. Аккумуляторная батарея подключается для зарядки к специальным зажимам «батарея».
Рис. 82. Устройство электрического щитка.
Электрический щиток изготовьте в следующей последовательности.
Из фанеры толщиной 5–6 миллиметров вырежьте основание по рисунку 82, разметьте на нем места для крепления всех частей, просверлите нужные отверстия и пропитайте парафином. Прикрепите к основанию сначала все зажимы, затем рубильники, предохранительные пробки, реостат и, наконец, амперметр.
Установленные части соедините по схеме, показанной на рисунке 82, б, — и щиток готов. Прикрепите его на высоте 150–170 сантиметров от пола при помощи шурупов с роликами, установленными по углам основания.
Монтаж щитка надо делать толстыми изолированными проводами. Предохранительные пробки следует устанавливать на ток не более 10 ампер. При включении моделей и приборов, потребляющих ток более 10 ампер, нужно заранее поставить на щитке предохранительные пробки, рассчитанные на больший ток. Понижающий трансформатор и выпрямитель желательно установить на полу под щитком и соединить их с соответствующими входными зажимами изолированными проводами большого сечения.
Если вам потребуется изменять напряжение постоянного или переменного тока, то на щитке можете установить вольтметр рядом с амперметром и присоединить его к выходным зажимам с монтажной стороны.
ПИОНЕРСКАЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ
Пионеры-электротехники могут легко и просто организовать свой досуг в летних пионерских лагерях или на детских площадках, пользуясь простейшими телефонные ми и телеграфными аппаратами. Много веселых и увлекательных игр по электросвязи вы можете придумать сами, если изготовите самодельные аппараты для различных видов связи.
Простейшие телефонные аппараты из головных радиотелефонов
Самые простые телефонные аппараты можно изготовить из головных радиотелефонов, которые продаются в магазинах радиотоваров. Для этой цели пригодятся высокоомные электромагнитные или пьезоэлектрические радиотелефоны.
Схема простейших телефонных переговоров между двумя пунктами А и Б изображена на рисунке 83, а. Из схемы видно, что на каждом пункте имеются одинаковые телефонные аппараты, то есть головные телефоны. Подобную связь можно установить между соседними комнатами.
Рис. 83. Устройство простейших телефонных аппаратов: Б и Ч — точки подключения телефона; К и С — точки подключения микрофона; I и II — первичная и вторичная обмотки трансформатора. На схеме е пунктирными линиями показано включение пьезомикрофона.
Каждый такой телефон устроен очень просто. Он состоит из постоянного магнита I, на концы которого насажены две катушки с обмотками II, перед полюсами магнита на небольшом расстоянии укреплена мембрана III — кружок, вырезанный из мягкой листовой жести. Телефоны пунктов А и Б соединяются между собой проводами, иначе говоря, линией связи Л1 и Л2, показанной на рисунке пунктиром.
Рассмотрим, как производятся переговоры между двумя пунктами, пользуясь схемой, приведенной выше.
Предположим, что из пункта А речь передается, а в пункте Б она принимается. Когда разговора нет, мембрана в пункте А неподвижна. В линии связи Л1 и Л2 тока нет. В обмотку телефона пункта Б ток не поступает. Стоит, однако, заговорить перед мембраной в пункте А, как она начнет колебаться. Звуковые волны, созданные голосовыми связками, ударяясь о мембрану, заставляют ее совершать колебания. Колеблясь, мембрана будет то приближаться, то удаляться от постоянного магнита. Ее колебания вызовут соответствующие периодические изменения магнитного поля вокруг катушки, в результате чего в витках катушки возникает электрический ток. Колебания мембраны совершаются в такт со звуковыми колебаниями — значит, и ток, возникающий в катушке, меняет свою величину и направление в такт с этими колебаниями. Ток, вызванный звуковыми колебаниями, называется током звуковой частоты.
Электрический ток, созданный в пункте А, поступает в линию связи и приходит в пункт Б, где попадает в катушку телефона. Проходя по обмотке катушки, электрический ток создает свое дополнительное магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита. Когда ток течет по катушке в одном направлении, его магнитное поле усиливает действие поля постоянного магнита, в результате чего мембрана сильнее прогибается в сторону полюсов постоянного магнита. Когда же ток течет по катушке в другом, обратном направлении, его магнитное поле ослабляет действие поля постоянного магнита, и мембрана слабее прогибается в сторону его полюсов. Таким образом, постоянный магнит притягивает мембрану то сильнее, то слабее, заставляя ее колебаться. Так как изменение силы магнита происходит в такт с колебаниями электрического тока, созданного в пункте А, то и мембрана в пункте Б в точности и почти одновременно повторяет те же самые колебания, которые совершает мембрана в пункте А.
Колебания мембраны в пункте Б создают в воздухе звуковые волны. Если телефон пункта Б поднести к уху, то можно услышать речь, переданную с пункта А и воспроизведенную мембраной в пункте Б.
Такая схема крайне неудобна для ведения переговоров, так как в данном случае один телефон, используемый в качестве передатчика речи, обладает очень небольшой мощностью, вследствие чего передаваемую речь воспроизведет второй телефон-приемник на небольшом расстоянии. При устройстве подобной связи один и тот же телефон используется и как приемник речи. При малой мощности ток имеет малую величину и незначительное напряжение, позволяющее вести переговоры на небольшом расстоянии.
Чтобы усовершенствовать телефонные аппараты и увеличить дальности связи, надо применить повышающие трансформаторы. Такие трансформаторы называются телефонными. Первичная обмотка телефонного трансформатора содержит небольшое число витков (около 250), а вторичная намотана более тонким проводом и содержит около 2500–3000 витков.
Вместо телефонного трансформатора можно взять выходной трансформатор от любого радиоприемника или от громкоговорителя.
Кроме того, можно в схему аппаратов включить специальные трубки, на каждой из которых укрепить микрофон для передачи речи и телефон для приема телефонного разговора.
Схема такого аппарата показана на рисунке 83, б. На этой схеме приведено два одинаковых аппарата, один из них установлен в пункте А, а другой — в пункте Б.
В первичной обмотке трансформаторов и включены головные телефоны, выполняющие роль микрофонов МК. Они служат для передачи речи из одного пункта в другой. Во вторичные обмотки этих трансформаторов включены тоже головные телефоны Т. Они соединены с зажимами линии связи и предназначены для приема речи, передаваемой из одного пункта в другой.