Оглавление | Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
Химия и Химики № 4 2013 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Неоновая лампа и ЛАТР (лабораторный автотрансформатор) В.Н. Витер |
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Большинство людей включают свет, даже не задумываясь, как будут гореть лампы, если напряжение в сети поменять. Не трудно догадаться, что если напряжение поднимать, лампочки загорятся ярким белым светом, потом перегорят. К сожалению, подобных экспериментов я пока не проводил, за исключением одного - еще в школьные годы [1].
Если напряжение понизить, лампы будут гореть все более тускло и, в конце концов, потухнут. В журнале описан эксперимент с ламой накаливания на 220 вольт мощностью 150 ватт, которая была подключена к сети через ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Спираль лампы начинала слегка светиться, когда напряжение достигало 25 вольт [3]. Интересно было провести аналогичный эксперимент с неоновой лампой ("неонка"). Раньше такие лампы часто использовали в охранных сигнализациях, иногда - в декоративных целях. Я подключил неоновую лампу к бытовой электрической сети через ЛАТР и стал понемногу поднимать напряжение. Лампа стала слабо светиться, когда напряжение чуть превысило 100 вольт. При возрастании напряжения свечение лампы усиливалось: сначала быстро, затем - медленно. После того, как напряжение достигло 240 вольт, я стал его снижать. При 100 вольтах лампа еще горела, при 95 - уже нет. Таким образом, чтобы свечение стало заметно, неоновая газоразрядная лампа нуждается в значительно более высоком напряжении, чем аналогичная лампа накаливания (обе лампы рассчитаны на напряжение на 220 вольт). ______________________________________________ 1 Сейчас разнообразие фонариков и других осветительных приборов поражает воображение. Но в годы моего детства (1980-е гг) подавляющее большинство фонариков имели стандартную конструкцию: лампочка накаливания на 3.5 вольта и три больших "круглых" марганцево-цинковых батарейки (каждая из них давала напряжение 1.5 вольт). У меня тоже был такой фонарик. Он имел металлический корпус в форме цилиндра, в него вставлялись три "круглые" [2] батарейки (батарейки соединялись последовательно). Верхний контакт батареек "+" упирался в нижний контакт лампочки. Нижний контакт батареек "-" прижимался пружиной к крышке фонарика, ток проходил через металлический корпус, который был соединен с боковым контактом лампочки. Таким образом, на лампу подавалось напряжение 4.5 вольт. Лампочка светилась желтым светом - не очень ярко. Я догадался открутить крышку фонарика и включить в цепь "плоскую" батарейку на 4.5 вольта (она состояла из трех марганцево-цинковых элементов, каждый из которых давал напряжение 1.5 вольт). Для этого контакт "+" плоской батарейки подключил к нижнему контакту "-" круглой батарейки, а другой контакт плоской батарейки "-" замкнул на корпус. Теперь к лампе, рассчитанной на 3.5 вольта, было подключено 9 вольт. В результате лампочка загорелась ослепительно-белым светом, а фонарик светил, как настоящий прожектор. Уже через несколько минут работы стало заметно, что стекло лампочки почернело изнутри: это конденсировался пар вольфрама, который испарился со спирали. Было ясно, что лампочка в таком режиме долго не протянет. Но я решил форсировать события и подключил в цепь еще одну батарейку на 1.5 вольт. Когда включил ток, лампа перегорела моментально. 2 "Круглые" батарейки имели цилиндрическую форму и были размером с кулак. Такие батарейки можно встретить и в наши дни (но чаще маленькие - "пальчиковые"), причем, сейчас они активно вытесняются аккумуляторами. Однако в те времена маленькие аккумуляторы были дороги и их было трудно найти в продаже. 3 См. статью Лампа и ЛАТР (лабораторный автотрансформатор) ч.2 [ссылка] |
Неоновая лампа "неонка" |
Неоновая лампа и ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Ток выключен |
Напряжение 100 В |
Напряжение 150 В |
Напряжение 200 В |
Напряжение 240 В |
Напряжение 200 В (напряжение снижается) |
Напряжение 150 В |
Напряжение 100 В |
Напряжение 90 В |
Напряжение 100 В (повторно) |
Напряжение 150 В (повторно) |
Напряжение 0 В |
Напряжение 50 В |
Напряжение 90 В |
Напряжение 100 В |
Напряжение 150 В |
Напряжение 200 В |
Напряжение 240 В |
Напряжение 200 В |
Напряжение 150 В |
Напряжение 100 В |
Напряжение 90 В |
Напряжение 0 В |
Напряжение 90 В |
Напряжение 100 В |
Напряжение 150 В |
Напряжение 200 В |
Напряжение 240 В |
Напряжение 200 В |
Напряжение 150 В |
Напряжение 100 В |
Напряжение 95 В |
Комментарии
К1
Почти все неоновые лампы требуют токоограничивающий резистор. Попытка подключить их напрямую к ЛАТРу закончится "маленьким бахом". Кстати, лампы похожего типа, как в статье, использовались в довоенных телевизорах с механической развёрткой.
К2 Напряжение зажигания разряда в газе несколько превышает напряжение потухания. На этом принципе можно сделать релаксационный генератор, но питание должно быть от источника постоянного тока. Кроме того, напряжение зажигания зависит от случайных факторов, как в счётчике Гейгера. antabu |