Некоторые приемы электромонтажных работ

Электромонтажными работами в кружке «Умелые руки» пионеры и школьники не занимаются. Однако они уже пользуются электрической плиткой для приготовления папье-маше и варки клея, электровыжига-теле м, электрическим лобзиком и паяльником, не говоря уже об электрическом освещении. Им приходится присоединять провода к таким самодельным приборам, как проекционные фонари, а также применять в своих изделиях батарейки карманных фонарей. Поэтому членам кружка надо усвоить некоторые правила обращения с электрическими приборами и простейшие, вполне безопасные приемы работы с проводами.

Обращение с нагревательными приборами

В разных местностях электрический ток в осветительной сети имеет не одинаковое напряжение. Даже в одном городе может применяться напряжение и в 220 и в 127 или 110 вольт. Соответственно этому на электрических лампочках, нагревательных приборах обозначают, для какой сети они предназначаются: 220 вольт или 127 (120) вольт.

Кружковцам следует знать, какое напряжение в осветительной сети их школы, а включая нагревательный прибор или ввертывая новую лампочку, — проверять, соответствуют ли они этому напряжению. Руководитель должен объяснить ребятам, что спираль плитки или лампочки, рассчитанной на 220 вольт, при включении в сеть с напряжением в 120 вольт будет нагреваться очень слабо, «вполнакала». Если же включить лампочку или прибор, предназначенные для напряжения в 120 вольт в сеть на 220 вольт, то волосок лампы или спираль накалится чрезмерно и вскоре перегорит.

Полезно показать членам кружка, как устроена электрическая плитка (разобрать и собрать ее), и объяснить, почему случаются повреждения ее. Плитка перестает работать, когда разрывается («перегорает») спираль или спрятанный внутри конец ее, когда два конца спирали или два провода шнура где-нибудь соприкасаются друг с другом или с металлическими частями плитки. Тогда происходит так называемое «короткое замыкание».

Рис. 57. Устройство электрической плитки.

Чтобы сделать повреждения более редкими, с плиткой обращаются осторожно, оберегают ее от резких толчков, не дергают за шнур и не допускают попадания на раскаленную спираль капель воды или клея.

За включенные электрические приборы, провода и выключатели никогда не следует браться мокрыми руками. Вода хорошо проводит электрический ток; через влажные руки он может ударить в тело.

Как зарядить штепсельную вилку

Для включения в штепсельную розетку шнура настольной лампы, нагревательного прибора или понижающего трансформатора на конце шнура закрепляется вилка. Пионеры могут сами присоединить вилку к проводам — зарядить ее, заменить поврежденную вилку новой.

Осветительный шнур состоит из двух сплетенных проводов. Концы их расплетают и зачищают. Каждый провод осветительного шнура заключен в хлопчатобумажную оплетку — «чулок». Оплетку сдвигают рукой вниз, открывая резиновую изоляцию провода. Эту изоляцию осторожно, чтобы не повредить медной жилы, срезают ножом. Обнаженная жила состоит из нескольких тонких медных проволочек. Их зачищают до блеска: укладывают на край доски или стола и проводят несколько раз ножом или лезвием безопасной бритвы. Затем жилу скручивают круглогубцами или руками. На гвозде подходящего размера из скрученного провода сгибают круглую петельку по диаметру ножки штепсельной вилки. Оплетку провода снова надвигают до петельки, а лишнюю осторожно обрезают ножницами. Поверх оплетки наматывают изоляционную ленту, покрывая ею и оголенный участок скрученного провода у петельки. Так заделывают концы обоих проводов.

Разбирают штепсельную вилку: вывинчивают из нее обе контактные ножки и снимают закрепленную ими пластинку из изоляционного материала. Снизу в круглое отверстие вилки продевают заделанные и скрученные концы проводов. Петельки их отгибают и укладывают на маленькие отверстия для ножек. Проверяют, не присоединяются ли друг к другу оголенные провода, не торчат ли из петелек слабо прижатые медные проволочки. Затем укладывают на место пластинку (прокладку) и туго завинчивают ножки. Они должны пройти сквозь петельки. Вилка заряжена. Если прокладка затерялась или сломалась, ее можно вырезать из тонкого плотного картона.

Выключая шнур из штепсельной розетки, берутся рукой за вилку, а не дергают за провода. Вилка должна входить в розетку плотно, не шатаясь. Каждая ножка вилки имеет разрез. Если вилка держится в розетке слабо, то лезвием ножа, вставленным в разрез, раздвигают половинки ножки.

Соединение проводов

Иногда требуется удлинить шнур настольной лампы, плитки или электрического инструмента. Старшие по возрасту члены кружка справятся и с этой работой.

Концы соединяемых проводов освобождают от изоляции, зачищают и скручивают, как при зарядке вилки. Один оголенный конец провода накладывают под углом на другой. Оба конца туго скручивают и обжимают плоскогубцами. Место соединения спаивают — покрывают слоем тиноля и нагревают на огне (в крайнем случае можно обойтись без пайки). Затем надвигают оплетку и обматывают соединение изоляционной лентой, захватив ею концы оплетки. Ленту наматывают в два слоя: сперва в одном направлении, потом в обратном, чтобы нигде не осталось просветов. Обмотка должна быть ровной, без бугорков.

Рис. 58. Как зарядить штепсельную вилку(буквами указана последовательность работы).

Рис. 59. Соединение проводов(буквами указана последовательность работы).

Так соединяют оба провода шнура. Затем их скручивают вместе.

Как пользоваться батарейкой

Члены кружка могут электрифицировать некоторые свои модели, пользуясь батарейками для карманного фонаря. С помощью батарей можно, например, осветить сцену настольного театра, зажечь лампочки в фарах модели автомобиля, сделать модель светофора. (Указанные модели описаны в этой книге.)

В бумажном футлярчике батареи заключены три сухих гальванических элемента, соединенных последовательно. Электродвижущая сила одного элемента равна 1,4—1,6 вольта, а всей батареи — 4,6 вольта. Напряжение тока от батареи получается несколько меньше, но оно вполне достаточное, чтобы накалять лампочку карманного фонаря, рассчитанную на 3,5 вольта. Емкость батареи равна 0,5 ампер-часа.

Эти показатели относятся к свежей, только что изготовленной батарее. С течением времени, если батарейкой даже не пользуются, ее емкость, электродвижущая сила и напряжение падают. Лампочка начинает гореть тускло, а когда напряжение становится меньше 2,5 вольта, совсем не горит. Батарея считается разряженной. Срок сохранности каждой батарейки установлен в 6 месяцев. Определить пригодность ее можно по дате изготовления, которая всегда проставляется на бумажной обклейке.

Вверху батарейки имеются две металлические полоски — контакты. Под короткой полоской на бумажной обклейке стоит знак плюс; эта полоска соединяется с положительным электродом (угольной палочкой) крайнего элемента. Более длинная полоска помечена знаком минус; она соединена с отрицательным электродом (цинковым цилиндриком) другого крайнего элемента. Если соединить оба контакта проводом, то по нему пойдет ток. Лампочка, присоединенная к проводу, загорится.

Чтобы установить на какой-нибудь модели лампочку от карманного фонаря, необходимо сделать для нее патрон. Самодельные патроны изготовляют разными способами.

Патрон можно согнуть из жести или листовой латуни по форме, изображенной на рисунке 60 (5А). Кольцо патрона разрезанное, что дает возможность туго зажать в нем цоколь лампочки. Отогнутый конец полоски жести привинчивают шурупами к дощечке. К этому концу присоединяют один провод, идущий к батарейке. Вторую изогнутую полоску жести привинчивают к дощечке так, чтобы верхний конец ее упирался в конец цоколя лампочки. От этой полоски идет к батарейке другой провод.

Можно сделать патрон иначе (смотрите рисунок 60 (5Б). Толстую медную проволочку наматывают на цоколь лампочки по резьбе. Конец проволоки, согнув его колечком, прикрепляют шурупом к дощечке. Здесь же закрепляют согнутую полоску жести так, чтобы в нее упирался конец цоколя лампочки. В такой патрон лампочку удобно ввертывать. Дощечки патронов желательно покрыть олифой и хорошо просушить.

И тот и другой патроны имеют, как и батарейка, по два контакта. Их соединяют с контактами батарейки двумя тонкими проводами. Какой из двух проводов присоединить к контакту со знаком плюс — безразлично.

Для соединения берут так называемый звонковый или другой тонкий провод диаметром приблизительно 0,5 миллиметра (но не больше 0,8 миллиметра). Провод может быть оголенный или в изоляции. Если провод где-нибудь, кроме контактов, соприкасается с металлическими частями модели или с сырыми местами (например, в плавающих моделях), то он обязательно должен быть изолированный. Изоляция проводов бывает различная: одинарная хлопчатобумажная (провод марки «ПБО»), двойная хлопчатобумажная (марка «ПБД», в такой изоляции делается звонковый провод), шелковая одинарная или двойная («ПШО» и «ПШД»), эмалевая («ПЭ»), хлорвиниловая («ПМВ») и другие. Все эти провода пригодны для соединений.

Концы проводов, присоединяемые к контактам патрона и батарейки, зачищают от изоляции. Различные способы присоединений изображены на рисунке 60 (6). К контактам батарейки провода можно просто туго прикрутить. Но самый надежный способ соединения — припаять провода к контактам. Можно их припаять и к лампочке без патрона: один провод припаивают к резьбе, а другой — к концу цоколя. Изоляционная лента для обмотки соединений не нужна.

Рис. 60. Использование батарейки для карманного фонаря:1 — устройство батарейки; 2 — последовательное соединение батареек; 3 — последовательное соединение лампочек; 4 — параллельное соединение лампочек; 5 — самодельные патроны для лампочек от карманного фонаря (А — из жести, Б — из медной проволоки); 6 — различные способы присоединения проводов к контактам; 7 — самодельный выключатель из полосок латуни или жести; 8 — выключатель-рубильник из старого циркуля.

Во всех случаях провода, соединяющие лампочку с батарейкой, стремятся проложить по кратчайшему пути, сделать как можно короче. Длинный провод имеет большое сопротивление и вызывает лишний расход энергии.

Чтобы удобнее было включать и выключать лампочку, к одному из проводов можно присоединить самодельный выключатель. Самый простой выключатель делают из полосок латуни или жести. На дощечке укрепляют два зажима, к которым присоединены концы разрезанного провода. В одном зажиме закреплен рычажок, который можно отводить в сторону. На свободном конце рычажка прибита деревянная ручка.

Из ножки старого циркуля для карандаша («козья ножка») можно сделать удобный выключатель — рубильник. Оба выключателя изображены на рисунке 60 (7 и 8).

При всех соединениях проводов и контактов требуется обеспечить выполнение двух условий.

Во-первых, провода и контакты в местах соединения должны быть зачищены до блеска.

Во-вторых, соединения должны быть как можно более тугими. Цоколь лампочки туго прижимают к патрону, провод — к контакту, рычажок выключателя — к зажиму. Рычажок слегка отгибают кверху, чтобы он пружинил. Чем лучше прижаты соединенные концы друг к другу, тем надежнее соединение, электрическая цепь будет действовать бесперебойно.

Следует предупредить членов кружка, что самодельные зажимы (клеммы), выключатели и патроны применяются только в проводке от батарейки карманного фонаря. Пользоваться ими при работе с обычными лампочками и проводами осветительной сети нельзя.

От батарейки карманного фонаря горит одна лампочка, рассчитанная на напряжение в 3,5 вольта и силу тока от 0,15 до 0,28 ампера. Но от двух батареек можно включить две такие лампочки или одну так называемую автомобильную лампочку, рассчитанную на напряжение в 6 вольт. Для этого батарейки соединяют последовательно: контакт со знаком плюс одной батарейки присоединяют к контакту со знаком минус другой батарейки. Провода, ведущие к лампочкам, присоединяют к оставшимся свободными крайним контактам.

Так можно соединять и три и больше батареек. При последовательном соединении напряжение тока увеличивается: оно равно сумме напряжений всех соединенных батареек. Сила же тока остается прежней.

Лампочки к соединенным батарейкам можно присоединять двумя способами: последовательно и параллельно.

При последовательном соединении лампочки присоединяют к одному проводу. Если одна из лампочек перегорит или ее выкрутят из патрона, то погаснут и остальные лампочки, так как электрическая цепь окажется разорванной. Включать и выключать надо сразу все лампочки. Так соединяют лампы, например, в трамвае.

При параллельном соединении каждую лампочку присоединяют к обоим проводам. Если выключить одну лампочку, то другие будут продолжать гореть. Так включают лампы, например, в квартирах.

Работа с током от батареек карманного фонаря безопасна.

Если юные техники заинтересуются этой работой, то на занятиях кружка можно собрать ряд моделей и провести различные опыты, использовав «Электроконструктор № 1» (московского завода «Физэлектроприбор»).

* * *

Других электромонтажных работ членам кружка еще не следует выполнять. Надо предостеречь ребят от всяких попыток разбирать и ремонтировать штепсельные розетки и выключатели, заряжать патроны электроламп концами проводов осветительной сети и т. д. Осветительная проводка под током остается вне круга работ членов кружка «Умелые руки».