В книге П. Г. Стрелкова «Пионер-электротехник» рассказывается, как учащиеся VII–VIII классов могут построить различные интереснейшие действующие модели, электроприборы для проведения занимательных опытов, электротехнические игры, аттракционы и многое другое.
Руководствуясь указаниями автора, ребята научатся выполнять простейшие электромонтажные работы в пионерском лагере, в школе и дома; сумеют электрифицировать учебные пособия, лозунги, стенды, викторины и новогоднюю елку; построят телефонные и телеграфные аппараты и организуют свою пионерскую электросвязь; оборудуют домашние и школьные электромастерские самодельными портативными электроприборами и приспособлениями, облегчающими работу юного техника.
Введение
Мы живем в замечательный век электричества. Человек, вооруженный наукой, знаниями, сделал электричество своим верным, послушным и очень сильным помощником в труде и в быту.
Электрическая энергия весьма глубоко проникла во все отрасли народного хозяйства. Сейчас почти невозможно назвать такую машину, прибор или станок, где бы не применялось электричество. Без электричества немыслимы удобные бытовые приборы, комфортабельные автомобили, сложнейшие станки и заводы-автоматы, удивительные счетные машины, замечательные реактивные самолеты, непревзойденные советские искусственные спутники Земли и Солнца, надежное автоматическое управление механизмами и проч.
Без электричества невозможно внедрение новых, передовых методов изготовления приборов, станков и различных машин. Иначе говоря, без электричества нельзя осуществить передовую технологию любого производства.
Вот почему еще в начале создания Советского государства В. И. Ленин призывал настойчиво изучать электротехнику и выдвинул лозунг об электрификации всей страны.
Теперь мы видим, что современная передовая техника основана целиком на электричестве; это уже не просто техника, а электротехника.
ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Вам, конечно, известно, что в каждой электрической цепи должен быть источник постоянного или переменного тока.
Источники постоянного тока, включенные в электрическую цепь, дают ток постоянного направления. К ним относятся сухие и мокрые гальванические элементы и батареи, различные аккумуляторы и аккумуляторные батареи, электрические машины постоянного тока, а также разработанные в последнее время термоэлектрические, солнечные и атомные батареи.
Источники переменного тока, включенные в электрическую цепь, дают ток, величина и направление которого периодически меняются. Переменный ток в промышленных и осветительных сетях (технический переменный ток) меняет свою величину и направление 100 раз в секунду, при-этом он течет 50 раз в одном направлении и 50 раз — в противоположном.
Технический переменный ток называют периодическим. Он характеризуется числом периодов (колебаний) в 1 секунду, или частотой. За единицу измерения частоты периодического тока принят 1 герц, то есть 1 период изменения тока в 1 секунду. Промышленный ток имеет частоту 50 герц. Периодический ток изображается на схемах (рис. 1) кривой линией, называемой синусоидой. Из рисунка видно, что переменный ток дважды достигает максимального (амплитудного) значения за один период колебания.
Самодельные гальванические элементы
Самыми простыми источниками постоянного электрического тока являются гальванические элементы. Они могут быть весьма широко использованы там, где нет электрического освещения, а также при проведении различных экспериментов и испытаний в вашей домашней мастерской или электролаборатории.
Существует очень большое количество различных гальванических элементов. Многие из них вы можете изготовить сами и применить в дело.
Возьмите стакан кипяченой воды и растворите в нем две столовые ложки поваренной соли. Вы получили электролит. Опустите в него медную и цинковую пластинки так, чтобы они не касались друг друга, а концы их выходили из электролита, как показано на рисунке 2.
Восстановление отработанных элементов
Отработанные сухие элементы обычно выбрасываются или сдаются в утильсырье. Однако не все они полностью расходуют свои вещества.
Иногда в одних элементах полностью израсходован только цинковый электрод. В этом случае цинковый стаканчик заменяют новым. В других элементах засоряются поры в деполяризаторе отложением солей, образовавшихся при растворении химически нечистого цинкового электрода.
В подобных случаях вскрывают элемент, вынимают из него мешочек с агломератом и тщательно промывают в различных растворах. В результате поры агломерата освобождаются, и он снова может быть использован в элементе.
Лучшие результаты дают следующие способы промывки:
1. Агломерат вымачивают в течение двух часов в 10-процентном растворе нашатыря и после этого тщательно промывают водой.
Аккумуляторы
Общими недостатками всех гальванических элементов являются сравнительно малая мощность, отдаваемая во внешнюю цепь, непродолжительное время непрерывной работы, повышенное внутреннее сопротивление, не позволяющее получать ток большой величины. Самый главный их недостаток заключается в том, что в них нельзя восстановить израсходованную электроэнергию. Гальванические элементы можно использовать только один раз.
Более совершенным источником постоянного электрического тока являются аккумуляторы. Слово «аккумулятор» латинское; в переводе на русский язык оно означает «накопитель», «собиратель».
Аккумуляторы по устройству напоминают гальванические элементы. В них имеются положительные и отрицательные электроды, опущенные в электролит. По устройству электродов и составу электролита аккумуляторы делятся на кислотные и щелочные.
Чтобы аккумулятор можно было использовать в качестве источника тока, через него предварительно необходимо пропускать ток от какого-либо постороннего источника постоянного тока. Этот процесс называют зарядкой аккумулятора. Получение тока от аккумулятора называют разрядкой. Аккумуляторы могут давать ток только после зарядки, поэтому их иногда называют вторичными элементами.
