Любителю, въ распоряженiи котораго находится перемѣнный токъ, доставляемый обыкновенно городскими осветительными станцiями, весьма полезно имѣть подъ рукой трансформаторъ, дающiй возможность превращать нормальное напряженiе 110—120 вольтъ въ болѣе низкое, необходимое для многихъ опытовъ (схема, рис. 11). Сдѣлать его можетъ всякiй любитель-электрикъ, умѣющiй владѣть ножницами для резки желѣза.
Прежде всего необходимо приготовить сердечникъ трансформатора, т. е. ту его часть, по которой будетъ проходить индуктирующiй магнитный потокъ. Для того, чтобы въ сердечникѣ не возбуждались токи Фуко и не нагрѣвали его, сердечникъ приготовляется изъ желѣзныхъ полосъ.
Для этого берутъ листъ обыкновеннаго листового желѣза 1 × 2 аршина, толщиною 0,4 мм., вѣсомъ 8 ф. листъ и разрѣзаютъ поперекъ на три равныя части, такъ что получаются три куска, каждый 1 × ⅔ аршина. Затѣмъ полученные куски разрѣзаютъ на полосы шириною 32 мм., а длиною 480 мм. = ⅔ аршина. Если полученныя полосы сложить стопкой и сжать, то получится брусокъ почти квадратнаго сѣченiя длиною 48 см.
Для того, чтобы возможно лучше воспрепятствовать образованiю токовъ Фуко, надо эти полосы изолировать другъ отъ друга или при помощи полосокъ папиросной бумаги, проложенной между желѣзными полосами, или еще лучше, посредствомъ шеллака. Для этого берутъ спиртовой растворъ шеллака, хорошо настоявшiйся, и при помощи мягкой кисти покрываютъ ровнымъ слоемъ обѣ стороны желѣзной полоски, послѣ чего ее просушиваютъ и вторично лакируютъ. Пролакировавъ такимъ образомъ всѣ желѣзныя полосы, ихъ складываютъ вмѣстѣ возможно ровнѣе и, зажавъ въ тиски, обертываютъ по серединѣ (примѣрно ⅓ общей длины — 15 см.) обыкновенной изолирующей лентой, которая употребляется при электрическихъ установкахъ.
Затѣмъ вырѣзываютъ изъ толстаго картона или фибры два квадратныхъ куска 72 × 72 мм., въ серединѣ которыхъ вырѣзываютъ квадратныя отверстiя 32 × 32 мм; будучи насажены на середину желѣзнаго сердечника на разстоянiи 15 см. другъ отъ друга и укрѣплены на немъ при помощи изолирующей ленты и густого шеллачнаго раствора, они образуютъ собою борты катушки, на которой будетъ намотана какъ первичная, такъ и вторичная обмотки будущаго трансформатора.
Выборъ обмотки зависитъ главнымъ образомъ отъ напряженiя той сѣти, къ которой будетъ приключенъ трансформаторъ. Чѣмъ напряженiе выше, тѣмъ больше оборотовъ нужно намотать, а для того, чтобы въ данномь пространствѣ умѣстилось необходимое число оборотовъ, нужно взять болѣе тонкую проволоку.
При нижеслѣдующихъ данныхъ я буду полагать, что у любителя въ распоряженiи находится перемѣнный токъ въ 110 вольтъ, хотя описываемый трансформаторъ будетъ почти также хорошо работать и при напряженiи высшемъ или меньшемъ на 10% (100—120 вольтъ).
Первичная обмотка будетъ состоять изъ 800 оборотовъ мѣдной проволоки, изолированной однимъ или двумя слоями хлопчатой бумаги, толщина голой проволоки 0,7 мм. Проволоку слѣдуетъ класть аккуратно рядами, не слишкомъ натягивая, для того, чтобы обмотка занимала возможно меньше мѣста и была ближе къ сердечнику. Можно было бы склеить изъ картона катушку подходящихъ размѣровъ, обмотать ее проволокой и затѣмъ насадить на сердечникъ, однако стѣнки катушки занимали бы лишнее мѣсто и обмоточное пространство не было бы выгодно использовано. Рекомендуется, намотавъ 400 оборотовъ, сдѣлать отпай и выпустить отъ него проволоку наружу (какъ показано на рисункѣ 12), что очень полезно при выпрямленiи перемѣннаго тока для заряженiя аккумуляторовъ, такъ какъ тогда между каждымъ изъ проводовъ, соединенныхъ съ сѣтью и этимъ отросткомъ (нулевымъ, нейтральнымъ проводникомъ), разность потенцiаловъ равна половинѣ напряженiя сѣти, т. е. 55 вольтъ.
Когда первичная обмотка готова, конецъ проволоки привязываютъ нитками къ катушкѣ, чтобы онъ не разматывался, и, обмотавъ обмотку сверху лентой, наматываютъ вторичную обмотку.
Для вторичной обмотки надо взять проволоку дiаметромъ 2,8—3,0 мм. и сдѣлать четыре отдѣльныхъ обмотки по 20 оборотовъ въ каждой, для того, чтобы ихъ можно было соединить послѣдовательно и получить
| 80 | · 110 = 11 вольтъ, |
| 800 |
по группамъ: по двѣ параллельно и затѣмъ обѣ пары последовательно
| 40 | · 110 = 5,5 вольта, |
| 800 |
и наконецъ всѣ четыре параллельно
| 20 | · 110 = 2,75 в. |
| 800 |
Такъ какъ число амперъ обратно пропорцiонально числу витковъ, то при первичномъ токѣ въ 4 ампера трансформаторъ дастъ
| въ первомъ случаѣ | 800 | · 4 = 40 амперъ, |
| 80 | ||
| во второмъ | 800 | · 4 = 80 амперъ, |
| 40 | ||
| и въ третьемъ случаѣ | 800 | · 4 = 160 амперъ. |
| 20 |
Затѣмъ необходимо замкнуть магнитную цѣпь нашего трансформатора. Для этого кладемъ его на столъ такъ, чтобы плоскости желѣзныхъ полосъ были горизонтальны, загибаемъ по очереди справа и слѣва желѣзныя полосы, прижимая ихъ какъ можно плотнѣе къ катушкѣ. Такъ какъ всего полосъ у насъ 66, то 33 изъ нихъ загнемъ на одну и 33 на другую стороны катушки (рис. 12).
Послѣднюю пару концовъ закрѣпляемъ съ каждой стороны проволокой, просверливъ для этого въ концахъ полосы маленькiя дырочки.
Теперь остается сказать лишь нѣсколько словъ о собственномъ потребленiи такого трансформатора, т. е. о томъ количествѣ энергiи, которое требуетъ этотъ трансформаторъ на себя, если его вторичная цѣпь не замкнута. Экземпляръ, построенный мною подобно вышеописанному, потребляетъ 7—8 уаттъ, что составляетъ въ часъ около 0.2 коп. (если 1 килоуаттъ-часъ стоитъ 30 коп.).
Л. Шишелевъ.
