Модель ртутного выключателя (с маленькими металлическими шариками)
The model of a mercury tilt switch (with small metal balls)

В прошлом номере журнала описана модель ртутного выключателя, в которой вместо ртути использовались большие металлические шарики, которые находились в пробирке [1]. В зависимости от положения пробирки в пространстве шарики перекатывались и замыкали или размыкали электрическую цепь. Последовательно с выключателем в цепь была включена лампочка на 220 В, которая загоралась или гасла, показывая, идет ли в цепи электрический ток. Решил сделать два изменения:

во-первых, использовать вместо двух больших шариков много маленьких;
во-вторых, создать действующую модель, - которая не просто будет включать лампочку, но совершать "более материальные" действия, например, зажжет газовую горелку.

Насыпал в пробирку мелкие металлические шарики, которые используются в качестве "пуль" в пневматическом пистолете. Сначала попробовал провести опыт с лампочкой. Все было, как в упомянутом опыте из прошлой статьи, только вместо двух больших шариков я взял много маленьких. Модель ртутного выключателя работала так же хорошо, только оказалось, что маленький шарик (или сразу несколько шариков) иногда застревали между электродами, в результате цепь оставалась замкнутой при любом положении пробирки. Чтобы этого не происходило, нужно изменить зазор между электродами (уменьшить или увеличить). Померил сопротивление замкнутого выключателя, оказалось, что оно составляет сотни Ом - это много, хотя такое сопротивление не мешает ярко гореть лампе на 220 В.

__________________________________________________
¹ Модель ртутного выключателя (без использования ртути). The model of a mercury tilt switch (without any mercury) [ссылка]

Watch the video / Смотреть Видео (56 Мб, .avi )

Модель ртутного выключателя и горелка Бунзена
The model of a mercury tilt switch and a Bunsen burner

Первую задачу (использовать мелкие шарики) мы решили. Теперь нужно использовать модель ртутного выключателя для того, чтобы зажечь газовую горелку. Как это сделать?

Например, с помощью той же лампочки. Можно осторожно удалить стеклянную колбу лампы так, чтобы не повредить вольфрамовую спираль лампы. После этого поместим лампу над газовой горелкой и откроем поток газа. Лампа, как и в прошлом опыте, включена в цепь последовательно со ртутным выключателем, только теперь спираль не окружена стеклянной колбой.

Под руку попались несколько перегоревших ламп на 220 В и я решил использовать их, чтобы не портить хорошие лампы. Удалил стеклянную колбу, вместо вольфрамовой спирали соединил электроды лампы ниткой от углеродной ткани. Поставил лампу над горелкой Бунзена, включил газ, взял в руку пробирку с шариками и перевернул. Ничего не произошло. Оказалось, что я забыл включить вилку в розетку. Положил пробирку с шариками горизонтально (так, чтобы шарики скатились в сторону от электродов и разомкнули цепь), включил вилку в розетку.

Произошел небольшой взрыв, горелка Бунзена загорелась. Но в чем дело? Оказалось, что один шарик застрял между электродами, и цепь была замкнута. Устранил неполадку, поменял углеродную нить, повторил опыт. На этот раз ничего не произошло. Оказалось, что внутри лампочки перегорел электрод - контакт нарушен. Собственно, на это и рассчитан один из электродов лампы - перегорать, если ток превышает допустимые значения (что позволяет избежать короткого замыкания).

Взял еще одну перегоревшую лампу, отбил колбу, поместил между электродами нить от углеткани. Снизу поставил горелку, включил газ. Перевернул "шариковый выключатель". Цепь замкнулась, произошел небольшой взрыв (с белой вспышкой), газовое пламя загорелось. В этот раз электрод внутри лампы тоже перегорел.

Решил повторить опыт, но на этот раз не использовать лампу, а просто расположить углеродную нить между двумя проводами. Идея не очень хорошая: теперь защиты от короткого замыкания никакой - на случай, если сопротивление углеродной нити окажется недостаточным. В подобных случаях последовательно с нитью (образно говоря: "на одном проводе с нитью") нужно включить лампу или другое электрическое сопротивление достаточной величины. Сопротивление будет сдерживать рост силы тока и не даст произойти короткому замыканию.

Чем грозит короткое замыкание в квартире? Может сгореть проводка и все электрические приборы, которые на данный момент включены (если не повезет - может сгореть квартира ). Хорошо, что перед опытом догадался выключить компьютер, но плохо, что не догадался выключить холодильник.

Когда я привел в действие модель ртутного выключателя, произошел взрыв с белой вспышкой, белыми искрами и дымом. Горелка, естественно, загорелась. Взрыв был слишком уж сильный. Свет в помещении не погас, но ток в розетке исчез. Пошел к электрическому щитку: и точно. Ток в квартиру проходит через два параллельных "автомата" (автоматические выключатели), один из которых "выбило". Не трудно догадаться, что именно тот, к которому подключена розетка. Не только эта розетка, но и соседняя - к ней подключен холодильник, который на тот момент как раз работал. Пришлось пережить немало неприятных моментов, пока не убедился, что холодильник не сгорел. Зато освещение не выбило, т.к. оно "висит" на соседнем автомате.

Домашние эксперименты с электричеством могут быть чреваты неприятностями, но мне пока выбирать не приходится. Если бы вместо "автомата" на щитке стояли пробки с "жучком", дело могло бы окончиться пожаром или перегоревшей проводкой. Что такое "жучок"? Раньше, а иногда и до сих пор вместо автоматических выключателей использовали пробки с плавкими предохранителями одноразового действия: сгорел предохранитель, его нужно выбросить и заменить новым. Нового предохранителя могло под рукой не оказаться, поэтому некоторые "особо одаренные изобретатели" соединяли контакты перегоревшего предохранителя проводом. Можно и так - если подобрать провод нужного сопротивления: чтобы в случае перегрузки или короткого замыкания он перегорал, но мало кто обращал внимание на такие "мелочи": обычно брали первую попавшуюся тонкую проволоку и соединяли концы предохранителя.

С таким предохранителем электрическая сеть в квартире могла проработать годы - до первого короткого замыкания или другого события, когда резко возрастала сила тока. Тогда имела место лотерея: что раньше сгорит: "жучок", электрическая проводка или бытовые электроприборы?

<Электрическая дуга, Электрические разряды, Опыты с Электричеством>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом] [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном 2] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Электрическая дуга Электрические разряды Электричество (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]