前言 现代化的生产和生活,时时处处都要用到电.在少年朋友中传播普及电 学知识和技术,不只是日常生活的需要,对我国的现代化建设也有重要的意 义.本书以指导实践为主,是对少年儿童普及电工知识和技术的读物.书中 介绍了电源,电灯,电磁,电热和电动玩具等近 50 个小制作.这些制作的原 理浅显易懂,材料易找,制作简单,并有一定的实用价值.读者自己动手做 做这些电工小制作,将会提高实际动手能力,并为进一步学习电工,电学知 识和技术打下基础.本书中的小制作也可以用作中小学课外科技小组开展科 技活动的参考资料.由于本人水平有限,缺乏编写少年儿童科技活动读物的 经验,书中缺点和错误在所难免,恳请广大读者,教师指正. 作者
小年电工制作 50 种
一电源 简单的电池 装置小电灯,做电动玩具或简单的电器,都要有电源.常用的电源有两 种,一种由电池供给,一种由发电机供给. 任何电池的电流,都是把一个正极和一个负极同时浸在一种溶液(电解 液)中,让它们发生化学反应产生的,所以是化学电源.比如,最原始的伏 打电池,就是用铜做正极,用锌做负极,把它们浸在稀硫酸里做成的. 如果你有兴趣,不妨做做下面介绍的简单电池,会从中了解电池的构造 和原理.这个简单电池的正极是木炭粉,可以先将木柴烧成炭,再碾成细粉, 越细越好.从废电池拆下一根完整的碳棒,把炭粉放在它周围,用吸水性好 的纸包起来,使碳棒的铜露在外面,然后用棉线捆紧.找一块锌片包在炭粉 包外面做电池的负极.锌片可以用废旧电池上剥下来的锌皮,要把锌皮洗干 净或用砂纸擦去粘着的东西. 找一只高约 35 毫米左右的广口玻璃瓶,倒进一些热水,放进一些氯化铰 和食盐,让它们充分溶解做成电解液.然后,把包好锌片的炭粉包浸入电解 液里,简单的电池就做成了(图 1—1,见 2 页). 这时,你把一只 1.1 伏的小电珠接在它的正负极上,小电珠便会亮起来. 这是因为电池接上小电珠后,电池里的锌片和电解液发生化学反应,锌片慢 慢被溶解,同时产生许多带正电的氢离子.这些氢离子穿过电解液,移到炭 粉包四周,遇到吸附在炭粉包上的氧,它便与氧化合成水.这样,氢离子所 带的正电就通过碳棒流出,并流过小电珠,再从锌片流回到电池,形成了一 个完整通路,所以小电珠会亮.可是,不一会儿,小电珠的光亮慢慢地暗下 来了,以至熄灭.这是什么原因呢 原来这是炭粉包上吸附的氧气用完了的 缘故.如果拆去小电珠,取出炭粉包,把它放一会儿,炭粉包又会吸附上空 气中的氧气,电池又能工作了. 这个简单的电池不能持久地产生电流,不很实用.但是,它说明了电池 的工作原理.现在的锌锰电池就是在这个基础上发展起来的.它和简单电池 的不同之处是,炭粉换成了二氧化锰和石墨粉,电解液里加进了淀粉成了电 糊,锌片做成了锌筒,既是电池的负极,又是容器.当电路接通的时候,许 多带正电的氢离子与二氧化锰剧烈地进行反应,产生电流.其中,碳棒不参 加化学反应,只是当作导体使用;石墨粉也不参加化学反应,是一种能导电 的填充料,把它和二氧化锰混合在一起,可以使二氧化锰均匀分散,增大二 氧化锰与氢离子的接触面积(图 1—2). 简易的蓄电池 蓄电池是一种再生电池,它的电用完后,充充电还能继续用.这里介绍 的简易蓄电池,可以利用废旧电池改制,方法比较简单,并有一定的实用价 值. 找 2 节废旧 1 号电池,剥去锌筒,取出电池芯(碳棒和捆扎在它周围的 二氧化锰和石墨混合物).在它们外面包几层吸水性强的纸,并用棉线捆紧.
在它们的铜帽上各焊接一段导线做引出线.然后,把它们放进一个大些的玻 璃容器里, 要相隔 10—20 毫米. 将饱和食盐水倒进容器里, 使铜帽露出液面, 不要把铜帽和导线弄湿了,以防腐蚀(图 1—3).这样,简易的蓄电池就算 做成了. 把简易蓄电池的 2 根引出线分别接在 6 伏,1 安培的整流器上,便可以 进行充电了.充电时,将有气体泡沫逸出,应放在通风的地方进行.充电时 间 6—8 小时. 刚充好电时,电压会超过 1.5 伏,而电量的大小同电池芯的质量好坏有 关.简易蓄电池第一次充电用完后,再次充电时,必须按第一次充电的正负 极接在整流器上,不能任意变更极性,否则不会放电.充电次数越多,效率 越低.但是,对小电流放电仍可使用一段时间,比起废旧电池其他再生方法 要方便得多. 用玩具电动机改制发电机 发电机是利用线圈(电枢),在磁铁的两极之间高速旋转,切割磁力线 产生感生电流的.在玩具电动机里,也有一个固定不动的永久磁铁,一个可 以在磁极间旋转的电枢,所以能用它改制成一个模型发电机. 玩具电动机可以用 131 型,或 151 型的.为了使电枢旋转能达到一定速 度,应用一个 62 牙的齿轮片,一个 52 牙的齿轮片和两个 10 牙的轴齿轮,做 一个手摇器.先用薄木板,或厚 0.5-1 毫米的金属片,做一副上下夹板,并 钻出孔,孔距要准确,不然齿轮不能很好啮合.再用两块木板做一对端板, 并在前端板上装两个接线柱,用作电流输出端.然后,把一个轴齿轮紧嵌在 电机轴上,把另一个轴齿轮和 52 牙的齿轮片紧嵌在一根轴上,把 62 牙的齿 轮片固定在摇把上,并把电动机装在下夹板上,再钉上上夹板,齿轮装好 (图 1—4).最后,用两段导线分别将电动机的两极和两个接线柱连接起来. 转动摇把,每秒钟转 3 转,电动机的电枢就可以达到每分钟 6000 转,发 出 1.8 伏左右的电流,足够点亮一个小电珠.如果用这个手摇模型发电机做 电动模型车辆的电源,那么你可以正摇让模型车前进,反摇让模型车后退; 还可以用快摇,慢摇来改变电流的强度,叫模型车时快时慢,很是有趣. 微型风力发电机 这个微型风力发电机也是用玩具电动机做成的.它与手摇发电机的不同 之处是用风力来带动电枢旋转发电. 先用两根长 200 毫米,截面 5×5 毫米的木条,在它们的正中各开一个宽 5 毫米,深 2.5 毫米的小槽,把它们拼装成"十"字,做成风轮辐条.在辐 条中心钻一个孔,大小要刚好紧紧地嵌在电动机轴顶端(图 1—5).风轮的 风碗用四个废旧日光灯启辉器的铝筒做成.先将它们剪成图 1-6 的形状,并 在它们的底部钻好孔,再用细铁丝把它们分别捆扎在辐条的顶端. 找一段长 150 毫米左右,内径刚好能把电动机放进去的塑料管(或竹 管),把它的一端固定在一块 50 毫米见方的厚木块上,做成发电机的底座. 塑料管的下端要钻两个小孔,以便穿过导线.木块上要装两个接线柱,用作

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