Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2007 № 08
Люстра с лампами по 15 Вт — это крайний случай. Чаще встречаются лампы мощностью 25 Вт, но у них световая отдача 7,6–8,4 лм/Вт, а сила света около 190–220 стандартных немецких парафиновых свечей.
Из того факта, что световая отдача зависит от мощности, следует, что ставить в люстру одинаковые маломощные лампы расточительно. Нужно ставить разные по мощности и стараться включать наиболее сильные. Таким простым способом можно сэкономить 15–20 % энергии. Еще больше энергии можно сохранить, использовав люминесцентные лампы. Только не зимой.
Дело в том, что обычная лампа накаливания превращает в свет только 4 % электроэнергии. Оставшиеся 96 % превращаются в тепловые лучи и греют дом. Но и световое излучение лампы после многократных отражений от стен, в конце концов, превращается в тепло. Общая мощность одновременно работающих в доме ламп может достигать 500 и более Вт. А ведь это по величине всего лишь половина от мощности небольшого электрокамина. Поэтому летом от ламп жарко, а зимой их тепло во благо. И в холодное время, когда вы подогреваете дом электричеством, заменять лампы накаливания на более экономичные, люминесцентные, не стоит. Вам попросту придется дольше держать включенным электрокамин.
Впрочем, если бы мы захотели получить столько же света, сколько дают обычные электрические лампы накаливания общей мощностью 500 Вт, с помощью обычных свечей или простейших керосиновых ламп, то их общая тепловая мощность достигла бы 12,5 кВт. Дом даже в самый жуткий мороз не нуждался бы в отоплении.
Любопытно, но в наше время к подобному способу освещения прибегли японцы. В одном из заводских цехов они поставили вместо электрических ламп газовые фонари. Пламя газа бесцветно. Поэтому горелки были снабжены приспособлением, которое изобрел немецкий ученый Ауэр фон Вельсбах (1850–1932). Это подвешенный на проволоке хлопчатобумажный колпачок, пропитанный солями редкоземельных элементов. Его нити сгорают, и остается «скелетик» из расплавленных солей. Он раскаляется и светится ослепительно ярким светом. Лампа с таким колпачком называется калильной. Световая отдача у нее 1,5 лм/Вт, а КПД не более 1 %. Но в данном случае это значения не имеет: цех получил и свет, и необходимое ему тепло.
Этот способ освещения, кстати, не так уж экзотичен. Ведь треть человечества живет без электричества. Увидеть, как работает калильная лампа, можно, если бросить в бесцветное пламя газовой горелки щепотку поваренной соли; оно вспыхнет ярко-желтым светом. Можно поступить иначе — сделать из марли колпачок, пропитать его раствором NaCl, высушить, а после прокалить на горелке. Он будет давать яркий желтый свет, лежащий в диапазоне наибольшей чувствительности глаза. Такой способ дешев, но в свете паров натрия глаз теряет способность различать цвета. Поэтому для пропитки колпачков Ауэра применяют составы, содержащие соли редкоземельных элементов (лантан, церий) и азотнокислый алюминий.
А. ВАРГИН
Рисунки автора
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Сигналы из подземелья
Разговаривать с приятелем из другого города вы можете по телефону. Можете общаться по радио в любительском диапазоне. Но, согласитесь, гораздо интереснее наладить такую связь, которой ни у кого нет и которую никто не сможет прослушать.
Речь — о подземной радиосвязи. Принято считать, что под землей радиоволны не проходят, но это не так, и вы можете сами в этом убедиться, собрав для начала телеграфный комплект связи.
Слева на рисунке 1 изображена схема передатчика, справа — схема приемника подземных сигналов.
Рис. 1
Генератором служит электромагнитное реле К1 с нормально замкнутым контактом К1.1, включенным последовательно с электромагнитной катушкой и источником питания — гальванической батарейкой GB1. При замыкании ключа SB1 якорь реле периодически размыкает и вновь замыкает контакт К1.1, благодаря чему в цепи возникает последовательность прямоугольных импульсов тока с частотой следования до нескольких сотен герц.
Известно, что подобные импульсы содержат множество высших гармоник, частоты которых достигают многих сотен килогерц и находятся в диапазоне радиоколебаний. Контур L1, С2 выделяет совокупность радиогармоник, участвующих в подземной связи. Необходимости в более точной настройке нет, поскольку все высшие гармоники оказываются модулированными одной и той же звуковой частотой генератора К1, работающего в режиме зуммера.
Остается передать радиосигналы через заглубленные в земле металлические штыри A1, А2, связь с которыми обеспечивает согласующий трансформатор с обмотками L1, L2, находящимися на общем ферритовом сердечнике. Степень согласования выбирается опытным путем с помощью переключателя SA1. Штыри A1, А2 разносят на расстояние 1…10 м и располагают в нескольких сотнях метров от аналогичной приемной антенны АЗ, А4. Принимаемые гармоники усиливаются высокочастотным каскадом на транзисторе VT1 и детектируются каскадом с транзистором VT2. Звуковая составляющая сигнала поступает на выходной каскад, в котором работает транзистор VT3. Последний нагружен телефоном BF1 (можно использовать телефон от аудиоплеера) либо динамической головкой с сопротивлением звуковой катушки порядка 30 Ом.
Контурные катушки L1, L4 — длинноволновые, от любого транзисторного радиоприемника. Реле К1 может быть типа РЭС-48 с рабочим напряжением 6…8 В. На рисунке 2 приведена электрическая схема самого реле.
Устройство позволит вам оценить прохождения сигналов в данной точке поверхности земли, осуществлять радиообмен, а также использовать, если нужно, вашу подземную связь для подачи скрытно сигналов тревоги. Начать работать с генератором вы можете и без приемной части — для этого на некотором расстоянии от указанного генератора и земляной антенны установите воздушную антенну к портативному транзисторному приемнику с включенным ДВ-диапазоном. В одном из следующих выпусков журнала мы постараемся рассказать о голосовой подземной связи.
Ю. ПРОКОПЦЕВ
ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ
Вопрос — ответ
Интересно, каково судьба американских аппаратов «Вояджер», которые покинули пределы Солнечной системы?
Сергей Александров,
г. Вышний Волочек
Недавно НАСА отметило своеобразный рекорд — межпланетный автоматический зонд «Вояджер-1» удалился от Солнца более чем на 100 астрономических единиц. То есть аппарат ныне отделяет от нашего светила расстояние, более чем в 100 раз превосходящее дистанцию между Землей и Солнцем.
«Вояджер-1» был запущен почти 30 лет назад, и с расстояния, где он сейчас находится. Солнце кажется лишь яркой точкой на фоне других звезд. Естественно, что поступающей от него световой энергии мало, чтобы обеспечить работу межпланетного зонда. Свою способность передавать на Землю информацию он сохраняет только за счет радиоизотопного термоэлектрического генератора.
Сейчас «Вояджер-1» находится на границе Солнечной системы, и никто не знает, что будет дальше. Даже сотрудники Лаборатории реактивного движения в Пасадине (штат Калифорния), контролирующие зонд, не берутся предсказать дальнейшего развития событий.
Что же касается «Вояджера-2», то с ним связь была потеряна некоторое время назад. И все же специалисты НАСА не теряют надежды, что он еще отзовется.
Говорят, безопасность автомобиля среди прочего зависит и от его цвета. Почему так получается? Какой цвет самый безопасный?
Игорь Иванов,
г. Москва
Известно, что человеческая психика по-разному относится к тому или иному цвету. Например, красный, оранжевый и желтый вызывают беспокойство, тревогу. Возможно, это связано с тем, что эти цвета наше подсознание инстинктивно связывает с огнем, пожаром.
Кстати, именно потому пожарные машины и красят обычно в красный цвет. Такой автомобиль видно издалека, ему чаще уступают дорогу. Но самыми безопасными, согласно данным, опубликованным экспертами Европейского союза, оказались машины серебристого цвета. Это связано с тем, отмечают специалисты, что такие автомобили одинаково хорошо видны как днем, так и ночью, благодаря свойству серебристой краски хорошо отражать свет.
Интересно, а почему крапива так жжется? У нее ядовитые микроколючки?
Лена Саморукова,
г. Тверь
Крапива жалит не механически, а химически. То есть боль вызывают не колючки, а кислотные соединения, содержащиеся на поверхности листа в крошечных микрокапсулах. Причем больше всего таких капсул содержится в молодых побегах крапивы.
