Юный техник, 2013 № 05

Однако такая система усложняет конструкцию. Между тем, недавно появились токопроводяшие краски.

Если использовать такие покрытия, то никаких дополнительных элементов уже не понадобится. А самолеты ведь приходится красить хоть так, хоть этак…»

Не правда ли, хорошая идея? Жаль только, что не Андрей до нее первым додумался. Инженеры компании Battelle уже разработали на основе углеродных нанотрубок противообледенительную систему для летательных аппаратов. В основе ее лежит специальная нанокраска, которая под током нагревает поверхность самолета.

АДАПТИРУЮЩИЕСЯ ШИНЫ

Два раза в год — весной и осенью — автомобилям приходится менять зимние шины на летние, а потом наоборот. Но неужто нельзя придумать некие покрышки-трансформеры, которые будут хороши в любых погодных условиях?

Первую попытку решить эту проблему уже предприняли немецкие ученые из Университета прикладных наук в Лейпциге. Они запатентовали автомобильные шины, которые могут адаптироваться к любому виду дороги прямо во время движения. Механизм действия «интеллектуальных» шин уже понятен. Они будут оснащены электронными датчиками, которые способны распознавать асфальт, грязь, лед. После этого некая инновационная резина, из которой будут выполнены шины, сможет самостоятельно изменить рисунок протектора в соответствии с погодными условиями.

Как, на ваш взгляд, нельзя ли найти более простое решение этой проблемы?

НАШ ДОМ

Безопасное электричество

Сети на 220 В появились в домах потому, что технически выгоднее использовать для передачи по проводам более высокое напряжение. О безопасности же думали в последнюю очередь.

Сейчас положение постепенно начинает меняться. Появились бытовые светильники на основе галогеновых, люминесцентных и иных источников света. Многие из них рассчитаны уже не на стандартны 220 В, а на безопасное в 12 В. Почти такое же напряжение используется во многих электронных приборах, в частности, в ноутбуках.

Сделать из 220 вольт 12 поможет понижающий трансформатор. Такие трансформаторы представляют собой небольшие коробочки с клеммами для подключения проводов. Они бывают двух типов: ферромагнитные (часто еще называемые электромагнитными) и электронные.

Электромагнитные в общих чертах соответствуют описанию в школьных учебниках физики: в устройстве есть две катушки индуктивности с разным количеством витков, на обмотку одной подается ток высокого напряжения, а со второй снимается уже другой — больший или меньший (в нашем случае — 12 В).

Электронные трансформаторы устроены сложнее. Однако они гораздо меньше по размерам и весу. Кроме того, они еще выполняют функцию стабилизатора напряжения. При этом учтите: надежнее и дешевле не «грузить» все на один трансформатор, а купить несколько блоков питания. Если один из них и выйдет из строя, остальные продолжат работать.

На отечественном рынке представлены светотехнические трансформаторы широкого круга производителей — компаний Comtech, Osram, Philips, Vossloh-Schwabe, Sowar, Feron и Nobile. Цены на светотехнические трансформаторы во многом зависят от мощности устройства, наличия дополнительных функций и колеблются от 80 до 1500 руб.

Для люминесцентных светильников, кроме выключателя, нужны еще и дроссели, правильнее, пускорегулирующие аппараты (ПРА), или пускатели.

Зачем нужны ПРА? Люминесцентная лампа работает иначе, чем обыкновенная, с нитью накаливания. Ток, проходящий через такой источник света, имеет тенденцию к постоянному возрастанию, и в отсутствие устройства, которое постоянно бы его ограничивало, лампа обречена на скорый выход из строя. Однако, чтобы лампа загорелась, требуется напряжение в несколько раз выше необходимого для ее работы. Словом, люминесцентную лампу нужно, как норовистую лошадь, с одной стороны, «подстегивать», с другой — «держать в узде».

Именно эту функцию и выполняют ПРА.

Как и трансформаторы, пускатели бывают двух типов.

Первый — электромагнитные ПРА (ЭМПРА), основными конструктивными элементами которых являются катушка индуктивности (дроссель) и стартер. Такие ПРА зависят от колебаний напряжения в сети и не способны обеспечивать стабильность напряжения. При отклонениях в электросети люминесцентные светильники могут мигать. Поэтому в схеме дополнительно должно быть предусмотрено ИЗУ — импульсное зажигающее устройство.

Еще одной неприятной особенностью ЭМПРА и люминесцентных светильников является стробоскопический эффект. При включении такой установки в стандартную бытовую электросеть (с частотой 50 Гц) свет лампы будет мерцать с периодичностью 100 раз в секунду. Заметить подобные колебания освещенности глазом трудно, но на психику они влияют отрицательно.

К счастью, работа электронных ПРА (ЭПРА) обходится без подобных издержек. В частности, стробоскопического эффекта удается избежать за счет того, что поступающий с частотой 50 Гц ток эти устройства преобразуют в высокочастотный. Мигание светильника при использовании ЭПРА также исключено.

Цены на пускорегулирующие аппараты таковы. ПРА импортного производства обойдется от 80 до 200 руб. Отечественные дроссели стоят порядка 50 руб. Полнофункциональные ЭПРА существенно дороже традиционных. Поэтому многие производители пошли по пути максимального упрощения конструкции.

Пускатели — ЭМПРА (слева) и ЭПРА (справа).

Однако упрощенная схема снижает срок службы светильников и самих дросселей. В некоторых случаях некачественные устройства могут даже послужить причиной пожара. Так что не гонитесь за дешевизной.

Лидерами в производстве электронных ПРА являются немецкие компании Osram и Vossloh-Schwabe. Их аппараты стоят от 600 до 3000 руб. и более. Отечественные ЭПРА выпускают фирмы «Трансвит-центр», Posvet, а они стоят всего около 400 руб.

При подборе ЭМПРА или ЭПРА важно не ошибиться; обычно каждому устройству соответствует несколько видов источников, которые можно использовать совместно с ним. Так что при покупке внимательно читайте технические описания.

Еще одна тонкость. Пока светотехники разбираются со спектральными характеристиками галогенных, люминесцентных, светодиодных источников света, советуем поступить так. Экономичные источники освещения — белые или желтые, как вам больше нравится — есть смысл поставить там, где обитатели квартиры бывают не так уж часто — в коридоре, ванной, туалете. А для ночников, освещения рабочего стола, где вы готовите уроки и т. д., лучше пока использовать традиционные лампы накаливания на 12 или 24 В. Их уже начали продавать в магазинах светотехники.

Наконец, упомянем еще об одной проблеме. Представим, вы печатаете на компьютере важный доклад или готовы перейти на новый уровень в игре, как электросеть внезапно «вырубилась» и несохраненные данные «улетели». Приходится все начинать сначала. Чтобы этого не произошло, используйте источники бесперебойного питания (ИБП). Встроенная в них аккумуляторная батарея продолжает подачу электропитания и позволяет в случае исчезновения напряжения в сети сохранить ценную информацию.