НАЗАД Индуктор высоковольтный 1

Индуктор является вспомогательным прибором и применяется в различных опытах: демонстрация электрического разряда, возбуждение спектральных, ионных и катодных трубок, получение рентгеновских лучей. Нужен один на кабинет физики. 
Фото 1. Внешний вид индуктора ИВ-100
Индуктор (см.фото1) с длиной искры 100 мм (ИВ-100) изготовлен в 60-е годы ХХ века на заводе «Красный октябрь» (Одесса). Приобретен в кабинет физики Ленинградского института усовершенствования учителей (ИУУ) не позднее 1967 года. Известно, что такие же индукторы выпускались в Ленинграде на заводе "Электродело".
Главной частью ИВ-100 является катушка Румкорфа. Назначение катушки:
1) преобразование постоянного тока в переменный при помощи прерывателей разного рода;
2) трансформировать переменный ток с повышением напряжения.  Например, высоковольтный индуктор ИВ-100 работает от источника 10-12 вольт, а на «выходе» A2B2 можно получить переменное напряжение 6-10 киловольт.
На рисунке 170-б из учебника физики для 10 класса средней школы, написанного проф. И.И. Соколовым (издание 14-е,1953) изображена схема устройства катушки Румкорфа с молоточковым прерывателем.

NS Сердечник из пучка прутьев из мягкого железа
А1B1 Первичная катушка малого сопротивления
из толстой проволоки.
A2B2 Вторичная катушка с большимчислом витков
из очень тонкой проволоки.
M Молоточек на упругой пластине.
Основание молоточка соединено с одним концом А1B1.
D Винт укреплен на подставке.
E Источник тока присоединяется к другому концу
А1B1 и к основанию винта.

По требованию техники безопасности со середины ХХ века стали выпускать только высоковольтные индукторы с молоточковыми прерывателями, через которые к прибору подавалось напряжение. Для уменьшения искры между молоточком и концом винта   в прерывателе
ИВ-100 к концам первичной катушки подключен конденсатор, который закреплен внутри деревянного корпуса.
В восьмидесятые годы прошлого века стали выпускать более безопасные и мощные индукторы для демонстрационных опытов, которые получили название преобразователи высоковольтные (см. фото 2).
Фото 2. Внешний вид преобразователя высоковольтного школьного «Разряд-1»

Примерно в этот же период времени стали выпускать малогабаритные генераторы типа «Спектр-1» для зажигания спектральных трубок и изучения спектров газов.
По традиции, заложенной еще Педагогическим музеем военно-учебных заведений, для ознакомления учителей с новым оборудованием образцы приборов «Разряд-1» и «Спектр-1» были куплены   в 1981-1982 учебном году и используются на занятиях по настоящее время.

Органайзер исследователя.
  1. Используя схему катушки Румкорфа, объясните, как при помощи молоточкового прерывателя происходит преобразование постоянного тока в переменный.
  2. Поясните, почему катушку Румкорфа можно считать трансформатором.
  3. Изучите статью и материалы интернета. Покажите на примерах, как учитывались требования охраны труда и техника безопасности при модификации высоковольтных индукторов.
  4. Выясните какие индукторы выпускают для школьных кабинетов физики в ХХI и покажите их достоинства по сравнению с индукторами, описанными в статье.

Разряд, запечатленный в стекле

Первую конструкцию индукционной спирали Генрих Румкорф (Heinrich Ruhmkorff) запатентовал в 1851 году (рис. 1). Магнитоэлектрическая спираль - новое техническое устройство, которое с превосходством воспроизводило все действия статического электричества, изучали в средних учебных заведениях.
Рисунок 1. Магнитоэлектрическая спираль Румкорфа.
§ 289 из учебника физики К.Краевича,1868.

Рисунок 2. Вид искры индуктора
при напряжении 100 В и с числом
прерываний 1000 в секунду
Известно, что первые индукционной спирали давали искру более 30 см (рис.2), которая обладала такой энергией, что могла пробить стекло толщиной более 4 см. Примером этому служит стеклянный брусок, на одной из граней которого нанесена гравировка на французском языке (рис.3), указывающая, что разряд произведен с помощью индуктора Румкорфа в 1861 году (10-ий «юбилей» нового технического устройства). Результаты действия разряда показаны на рисунках 4-6.
Известно, что до социальных перемен 1917 года преподавателей гимназий командировали в Европу для обмена опытом на выставках и конференциях, для обучения или повышения квалификации. Педагогический Музей В.У.З. регулярно вывозил заграницу свои экспозиции наглядных пособий на международные выставки. Возможно это личная вещь Коховского В.П. (1835-1891) – первого директора, означенного выше музея, и автора первого каталога физического оборудования, изданного в 1873 г. Для нас останется неизвестным кто, когда, кому, где и с какой целью подарил этот своеобразный «сувенир».
Рисунок 3. Верхняя грань стеклянного бруска с гравировкой. Вход искры.
Размер бруска: 80 мм×60 мм×45 мм.
Рисунок 4
Рисунок 5
Рисунок 6
1) Инструкция к прибору ИВ-50 Одесского завода физэлектроприборов "Красный Октябрь".
2) Инструкция к прибору ИВ-100 Ленинградского завола "Электродело".

Рейтинг@Mail.ru