Лаборатория юного физика - Гальперштейн Леонид Яковлевич - Страница 15

Добавочный предохранитель прикрутите к одному из концов намагничивающей обмотки. Другой конец обмотки включите в осветительную розетку. Теперь, взяв в руку конец обмотки с предохранителем, коснитесь этим предохранителем свободного гнезда розетки. При этом не наклоняйтесь слишком близко: добавочный предохранитель, мгновенно сгорая, разлетится брызгами.

Не смущайтесь, что ваш добавочный предохранитель сгорел в неуловимую долю секунды. Он сделал свое дело: магнит уже намагничен, а предохранители электросети остались невредимыми.

Хорошо намагниченный магнит должен любым полюсом поднимать за конец ручки столовый нож. Если намагничивание недостаточно, повторите его еще раз.

При намагничивании от аккумулятора добавочный предохранитель не нужен. Очень кратковременного короткого замыкания автомобильные аккумуляторы не боятся. Надежно подсоединив конец намагничивающей обмотки к одному из полюсов аккумулятора, вторым концом быстро чиркните по другому полюсу. Проскочит яркая искра. Магнит намагничен. Чтобы зря не разряжать аккумулятор, не задерживайте конец обмотки на полюсе, когда будете чиркать.

Железный сердечник втягивается внутрь катушки, по обмотке которой идет электрический ток. На этом основано устройство некоторых электроизмерительных приборов, а также магнитных пускателей и других электромагнитных механизмов, применяемых в технике.

Мы с вами можем сделать простой и очень интересный прибор со втягивающимся сердечником — электрод молот (рис. 33).

Рис. 33. Общий вид электромолота.

Детали прибора показаны на рисунке 34.

Рис. 34. Детали электромолота.

Электромолот состоит из подставки с наковальней и кнопкой, станины с катушкой электромагнита и стального стержня, исполняющего роль молота.

Подставка — кусок доски толщиной 20–25 мм и размерами 100X120 мм. По верхнему краю снимите фаски. Отступив на 50 мм от одной из узких сторон, просверлите в середине подставки сквозное отверстие диаметром 10 мм.

Подберите болт диаметром 10 ми с шестигранной или квадратной головкой. Отпилите головку вместе с куском болта длиной 15–18 мм. Это будет наковальня. Осторожно забейте ее в отверстие подставки.

Станину вырежьте из жести, согните и спаяйте углы отогнутых ребер жесткости.

У отогнутых наружу лапок для крепления станины к подставке ребра жесткости загните вверх. На эти места и на верхние углы станины припаяйте Г-образные жестяные накладки. В центре верхней площадки станины вырежьте круглое отверстие диаметром 15 мм. В боковых сторонах можете вырезать овальные окна. Это позволит лучше видеть работу молота, а прочность станины и так достаточная.

Молотом будет служить стальной стержень диаметром 10 мм и длиной 120 мм. Если у вас нет стального прутка, можете отпилить кусок болта или шпильки такой же величины. Резьба не помешает работе молота.

Заготовьте каркас катушки. Обернув стальной стержень гладкой бумагой в три-четыре слоя, сверните на нем латунную гильзу длиной 90 мм с небольшим зазором. Оберните гильзу в несколько слоев бумажной лентой шириной 90 мм с клеем. Общая толщина получившейся бумажной трубки должна быть не менее 1 мм на сторону.

На бумажную трубку с двух сторон наденьте щечки: круглую диаметром 40 мм и квадратную 45x45 мм. Материал для щечек — картон толщиной 1,5–2 мм.

Установив щечки так, чтобы между ними был просвет 75 мм, приклейте их к бумажной трубке. После этого стяните каркас со стального стержня, выступающие из-под щечек концы бумажных трубок срежьте, а концы латунной гильзы нарежьте лепестками, отогните их на щечки и сверху заклейте бумагой.

Данные обмотки зависят от того, какое у вас напряжение в электросети. Для напряжения 127 в намотайте 2000 витков провода 0,21—0,23 мм в любой изоляции. Для напряжения 220 в намотайте 2600 витков провода 0,16— 0,18 мм.

Обмотку ведите слоями. Через каждые два-три слоя делайте прокладку из бумаги. Она должна плотно прилегать к щечкам каркаса, чтобы крайние витки не западали. Готовую обмотку оберните сверху киперной лентой, компрессной клеенкой или оклейте дерматином. Выводы от начала и конца катушки, сделанные гибким многожильным проводом в хорошей изоляции, оденьте в кембриковые или резиновые трубочки.

В углах квадратной щечки каркаса просверлите по отверстию и привинтите катушку к станине винтами с гайками и шайбами. Выводы катушки проложите вдоль одной из ног станины под скобку.

Кнопка для включения электромолота нужна самая обычная, от электрического звонка. Установите ее на краю подставки. Один провод от шнура с вилкой соедините с выводом катушки напрямую, а другой — со вторым выводом через кнопку. Шнур с вилкой прикрепите к подставке прибора скобкой, подложив полоску тонкого картона или изоляционную трубку.

Поставьте станину с катушкой над наковальней и вставьте в нее «молот». Включив вилку в штепсельную розетку, нажмите кнопку. Если все сделано правильно, стержень втянется внутрь катушки и повиснет. Отпустите кнопку — он упадет вниз. Подвиньте станину так, чтобы стержень падал точно на середину «наковальни». В этом положении прибейте станину гвоздиками или привинтите шурупами.

Электромолот работает очень хорошо. При каждом замыкании кнопки стержень подскакивает, а при размыкании — падает, ударяя по наковальне. Не вздумайте только подсовывать под него палец: молот бьет сильно.

Основные части коллекторного электродвигателя — статор, якорь, коллектор и щетки. Они показаны на рисунке 35.

Рис. 35. Электродвигатель и его основные части.

Сердечники статора и якоря сделайте из жести от консервной банки. Жесть необходимо отжечь, чтобы улучшить ее магнитные свойства. Разрежьте ее на полосы шириной 25 мм. Нагрейте полосы в печи или на открытом огне (примус, газовая горелка) до светло-красного каления и дайте им остыть на воздухе. Остывшие полосы очистите от окалины и грязи.

Для изготовления сердечника статора выпилите из фанеры шаблон (рис. 36).

Рис. 36. Изготовление сердечника статора.

На этом же рисунке дан чертеж пластины статора. Вырежьте четыре пластины с длиной средней части 55 мм, четыре — с длиной 54 мм и четыре — с длиной 53 мм. Соберите их на шаблоне.

Каждая четверть окружности статора состоит из трех пластин: короткой (внутренней), средней и длинной (наружной). Между концами пластин, загнутыми в пропилы шаблона, останутся свободные места. Пока забейте их щепочками.

Закрепленные в шаблоне пластины статора оберните четырьмя оборотами жестяной ленты шириной 25 мм. Из консервной банки вам не удастся вырезать целую ленту нужной длины. Придется взять несколько кусков, прикладывая их один к другому в стык.

Собранное кольцо статора крепко обвяжите проволокой или шпагатом, выровняйте края киянкой и напильником и пропаяйте. Снимите готовое кольцо с шаблона.

По рисунку 36 заготовьте четыре обжимки и наденьте их на полюсы статора. Только пока не обжимайте, это сделаете после изготовления полюсных башмаков.

Каждый башмак состоит из корпуса, обоймы и четырех сердечников. Согнув корпус, вложите внутрь сердечники. Обойму надвиньте на крылья корпуса и обожмите. Готовые башмаки вдвиньте между отогнутыми внутрь концами пластин статора и окончательно обожмите.