Сразу должен сказать, что для выполнения этой программы по дооборудованию домашней лаборатории вам будет совершенно необходимо овладеть технологией пайки. У вас должен иметься паяльник мощностью около 40 Вт, припой ПОС-61, канифоль. Кроме того, сталь и покрытия контактов некоторых современных разъемов не паяются с канифолью - припой не пристает. Так что на такой случай нужен флюс ЛТИ-120. Впрочем, все это найдется в любом магазине радиодеталей.
Мы уже устанавливали на небольшие панельки двухвыводные детали - резисторы, диоды. Так что нам остается только расширить набор имеющихся в нашем распоряжении подобных компонентов. Следующие 2 позиции нам придется использовать при достаточно высоких напряжениях, поэтому желательно использовать для них настоящие клеммы с пластмассовыми головками и на все, что только возможно, одевать изоляционные трубочки, лучше термоусадочные. На наконечники проводов - тоже, как показано на фото.
Итак, нам нужен резистор сопротивлением 240-300 кОм (именно килоом, а не ом, не перепутайте! И обязательно подпишите его сопротивление.). Поскольку даже при включении его в сеть 220 В ток через него и выделяющаяся на нем мощность будут невелики, то можно взять резистор мощностью в 1 Вт или даже полватта. А еще нам понадобится неоновая лампочка (не путать с осветительными люминесцентными!) . Можно использовать старые советские лампочки типов ИН-3 или ИНС-1.
Еще вариант - лампочка ТН-0,3. Ее можно вкручивать в обычный патрон для лампочек от карманного фонарика.
Пожалуй, сразу же и опишем опыт с наблюдением тлеющего разряда при помощи неоновой лампочки. Соедините ее последовательно с токоограничивающим резистором в сотни килоом и подключите в сеть. Безопаснее будет, если вы воспользуетесь удлинителем. Соберите и подключите экспериментальную цепь к нему, и только потом включите его в розетку. Осторожно, не прикасаясь к токоведущим частям, вы сможете наблюдать красивое зрелище тлеющего разряда в газе при низком давлении. Обратите внимание, что здесь светятся не металлические части, как в лампах накаливания, не нанесенный на стекло люминофор, как в люминесцентных и энергосберегающих лампочках, и не некий полупроводниковый кристалл, как в светодиодах. Здесь светится сам объем газа между электродами. Сейчас часто самые разные светящиеся или даже просто блестящие штучки называют "неоновыми", порой не имеющие к неону никакого отношения. Но именно в этом опыте вы наблюдаете самое настоящее свечение неона или гелий-неоновой смеси (у нее свечение более желтое).
Кстати, не думайте, что это оборудование, так сказать, одноразовое. Оно нам понадобится еще в других темах.
Также установите на удобные для экспериментов панельки фоторезистор типа 5506 (можно заказать на Алиэкспрессе) и пленочный или бумажный конденсатор емкостью в 1 - 2,2 микрофарада. Такие конденсаторы имеют то преимущество, что полярность их включения безразлична, они надежнее, долговечнее и выдерживают большее напряжение.
В школьной программе упоминается также терморезистор. Мы бы посоветовали вам советский терморезистор ММТ-4 сопротивлением 1 - 5 килоом. На панельку его ставить не нужно. Ведь вам же будет интересно сунуть его в лед или себе под мышку. Поэтому просто припаяйте к нему достаточно длинные и гибкие провода, снабдив их наконечниками. А участки пайки проводов к выводам заизолируйте и укрепите от перегибов термоусадочными трубками.
Немного о светодиодах. Нет ни малейшей педагогической необходимости показывать детям работу светодиода - они и так их видят каждый день. Но как индикатор работы электрических цепе светодиод нам будет очень полезен, а для тех читателей, которые не обзавелись тестером или иными электроизмерительными приборами - так просто незаменим. Поэтому сделаем себе удобный светодиодный индикатор.
Работа со светодиодами сложнее, чем с лампочками. Причины тому следующие:
1. При слишком низком напряжении на светодиоде ток через него не слабеет, а вообще не проходит. Из-за этого у вас могут быть проблемы с проведением опытов по последовательным соединениям. Поэтому мы рекомендуем вам пользоваться светодиодами красного свечения - у них это пороговое напряжение ниже. Это же обстоятельство является одной из причин, по которым мы вам рекомендуем сделать для опытов не 4,5, а 6 вольтовый источник питания (четыре гальванических элемента).
2. Светодиод также не пропускает ток и не светится, если напряжение приложено к нему в обратной полярности. Ведь он - тоже диод, и обладает тем же свойством односторонней проводимости. Для удобства используем в индикаторе два светодиода, включенных встречно-параллельно. Определить их полярность несложно - у продаваемых сейчас импортных светодиодов плюсовый вывод длиннее. Можно также пометить, при какой полярности какой из них светится. Так вы сможете определять полярность напряжения. При переменном напряжении будут светиться оба.
3. При превышении этого самого порогового напряжения ток через светодиод, в отличие от лампочки накаливания, начинает очень быстро нарастать и может вывести его из строя. Поэтому светодиоды обычно включают последовательно с токоограничивающим резистором.
В итоге, учитывая все эти особенности, мы получаем следующую схему светодиодного индикатора.
Вот теперь мы готовы провести массу интересных демонстрационных экспериментов!
