Сотрудничество
ИСКУССТВО
КРАСОТА И ЗДОРОВЬЕ
РЕМЕСЛО
КУЛЬТУРА И ИСТОРИЯ
РАЗВЛЕЧЕНИЯ
ЭКОЛОГИЯ
ЕДА И НАПИТКИ
ОБРАТНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
НАУКИ
СПОРТ
ТЕХНОЛОГИИ
НОСИМЫЕ УСТРОЙСТВА
Дуговая лампа: выгорание углей и поддержание зазора
English
Volt

Создано

Volt

27. сентябрь 2026SE
38
0
0
0
0

Дуговая лампа: выгорание углей и поддержание зазора

Два угольных стержня, соприкоснувшись и разведённые в стороны при протекании тока, создают дугу интенсивного белого света. Дуговые лампы освещали улицы, маяки и фабрики начиная с 1870-х годов, однако дуга выжигает угли, и её зазор необходимо поддерживать правильно, иначе она гаснет. Свеча Поля Яблочкова 1876–1877 годов обошлась без какого-либо регулятора: два угля стояли рядом, разделённые полоской изолирующего материала, и выгорали вместе, как свеча. В лампах Чарльза Браша для подачи верхнего угля вниз по мере его выгорания использовались последовательный электромагнит и муфта; в его патенте 1879 года добавлены два комплекта углей, чтобы одна лампа могла гореть всю ночь. Этот этап объясняет, почему дуге нужны балластный резистор и регулятор, на основе уравнения дуги Герты Эйртон, и строит контур обратной связи регулятора на 12 В. **Не собирайте дуговую лампу** — её ультрафиолетовое излучение повреждает глаза и кожу.
Средний
Около 2 часов

Инструкции

1

Прочитайте два патента

**US 190,864, «Improvement in Carbons for Electric Lights», Paul Jablochkoff, Paris, от 15 мая 1877 года.** Угли располагаются *«vertically and parallel»* на небольшом расстоянии друг от друга, а пространство между ними заполнено изолирующим веществом, которое сгорает вместе с ними — целью, по его словам, является *«suppression of any mechanical regulator»*. В работе свечи питались переменным током, так что оба угля сгорали с одинаковой скоростью. **US 219,208, «Electric-Lamp», Charles F. Brush, Cleveland, Ohio, от 2 сентября 1879 года.** Лампа *«having two or more sets of carbons»* с подъемным устройством, расположенным так, что *«the carbons of the two sets»* разделяются один за другим: когда первая пара сгорает, дуга переходит к следующей, удваивая время работы лампы без присмотра.
2

The regulator's cycle

Рабочая область Blockly

Loading Blockly workspace...

3

Зачем балласт и зачем регулятор

Загрузка блокнота Jupyter…
4

Постройте регулятор без дуги

Регулятор можно собрать и испытать безопасно при 12 В, без всякой дуги. Установите небольшой соленоид типа push-pull вертикально на фанерной подставке, плунжером вниз, и закрепите короткий графитовый стержень (отрезанный от графитового блока) на нижнем конце плунжера. Ниже закрепите на основании второй графитовый стержень так, чтобы оба стержня лишь касались друг друга, когда плунжер висит свободно. Это лампа в положении «выключено». Соедините аккумулятор 12 В, мощный резистор 10 Вт, катушку соленоида и оба стержня все в SERIES соединении. Замкните цепь: ток проходит через соприкасающиеся стержни, соленоид подтягивает верхний стержень вверх, контакт размыкается, ток прекращается, плунжер опускается и снова касается. Возникает жужжание: это обратная связь регулятора «охотится», так как ничто не удерживает её в устойчивом состоянии. Добавьте к плунжеру легкую пружину или небольшой груз, а также каплю масла в качестве демпфера, и жужжание замедлится и успокоится. Так работали муфта и масляный демпфер Браша. Оставайтесь на 12 В. Не пытайтесь получить дугу от сети или сварочного аппарата: её свет выжигает глаза.

Материалы для этого шага:

Графитовый брусокГрафитовый брусок1 штука
Лист фанерыЛист фанеры1 лист

Необходимые инструменты:

Тяговый аккумулятор 12 ВТяговый аккумулятор 12 В
МультиметрМультиметр
Защитные очкиЗащитные очки
Измерительные провода с зажимами «крокодил»Измерительные провода с зажимами «крокодил»
СоленоидСоленоид
Power Resistor Kit - 10W (25 pack)Power Resistor Kit - 10W (25 pack)
5

История и контекст

Хамфри Дэви продемонстрировал угольную дугу в начале девятнадцатого века; она стала практичной только с появлением динамо-машины. Свечи Яблочкова осветили авеню де л'Опера в Париже в 1878 году, а последовательные дуговые системы Brush освещали улицы американских городов с 1879 года. Книга **Herthy Ayrton** *The Electric Arc* (1902) содержит уравнение, которое использует блокнот. **Честные ограничения.** Дуговые лампы слепят, шипят, мерцают, требуют ежедневной замены угольных электродов и излучают опасный ультрафиолет; в помещениях их вытеснила лампа накаливания (следующая ступень), а сохранились они только там, где требовался интенсивный свет, — в прожекторах и кинопроекторах.

Материалы

2

Требуемые инструменты

6

CC0 Общественное достояние

Этот чертёж выпущен под лицензией CC0. Вы можете свободно копировать, изменять, распространять и использовать эту работу в любых целях без запроса разрешения.

Поддержите мейкера, покупая товары через его чертёж, где он получает Комиссию мейкера установленную продавцами, или создайте новую итерацию этого чертежа и включите его как связь в свой чертёж для распределения дохода.

Обсуждение

(0)

Войти чтобы присоединиться к обсуждению

Загрузка комментариев...