Юный техник, 2010 № 08 - Журнал «Юный техник»

Имейте в виду: для переменных напряжений обычно приводят эффективное значение, а мгновенное напряжение на пиках в 1,4 раза больше. Поэтому без нагрузки постоянное выпрямленное напряжение больше напряжения на вторичной обмотке. Например, если последнее равно 10 В (эффективное значение), то на конденсаторе С1 получится около 13,5 В (примерно пол вольта «упадут» на диодах). Под нагрузкой, естественно, выходное напряжение будет снижаться. При этом возрастают пульсации выходного напряжения с удвоенной частотой сети 100 Гц.

Для устранения этих недостатков служит стабилизатор DA1. Теперь его чаще выполняют в виде одной микросхемы всего с тремя выводами, по виду он неотличим от обычного транзистора. Имейте это в виду! Напряжение на выходе стабилизатора существенно меньше, чем на входе, и часть мощности БП он просто переводит в тепло, снижая тем самым общий КПД. Стабилизатор чаще всего выходит из строя в сетевых адаптерах, но никто не мешает исключить его из схемы, замкнув выводы 1 и 3 и отсоединив вывод 2. Останется простой нестабилизированный БП.

Не всегда DA1 стабилизирует напряжение — в некоторых адаптерах, предназначенных для зарядки аккумуляторов, он стабилизирует зарядный ток.

Выяснить все эти вопросы помогает нагрузочная характеристика БП. Включив БП в сеть, замерьте выходное напряжение на холостом ходу. У меня оказалось более 20 В. Далее надо снять несколько точек характеристики, подключая разные нагрузки. Удобно использовать мощные резисторы и лампочки накаливания. С резисторами, сопротивление которых известно, можно обойтись одним вольтметром. Так, с резистором 180 Ом напряжение БП оказалось 16 В, следовательно, ток — около 90 мА.

С лампочкой (на напряжение, не меньше ожидаемого!) надо измерить напряжение, а затем, переключив тестер в режим амперметра и включив щупы последовательно с лампочкой, ток через нее. После снятия всех точек очень полезно построить график нагрузочной характеристики (синяя линия на рис. 2).

Из него сразу видно, что в данном БП вообще нет никакой стабилизации, а при номинальном токе 150 мА выходное напряжение составляет 12 В.

Вскрытие корпуса показало, что микросхема стабилизатора там есть, но выводы 1 и 3 замкнуты. Что ж, этот БП вполне годится как 12-вольтовый, для питания устройств с током до 0,15 А, а также для подзарядки 12-вольтовых аккумуляторов. Использовать его при меньших напряжениях и больших токах вряд ли следует, поскольку он будет сильно нагреваться.

Теперь проверим адаптер Siemens, 230V- 50/60Hz (это относится к сети и нам подходит), 5V = 0,4А (это относится к выходной цепи и вызывает некоторые сомнения, поскольку на корпусе стоит: made in China).

Эксперимент занял всего несколько минут: измеренное цифровым тестером напряжение на выходе без нагрузки оказалось 8,3 В. Нагружать БП удобно лампочками накаливания, разумеется, на напряжение большее или равное Uxx. Среди моих запасов нашлась пара на 12 V, 1,5 cd (cd — это кандел, свеча, единица силы света). Говорят, что 1 свеча примерно соответствует 1 Вт мощности, но это не так. Эта лампочка при номинальном напряжении 12 В потребляла 0,23 А, что дает 2,8 Вт. Подсоединенная к БП, эта лампочка горела не в полный накал и потребляла 0,17 А.

Напряжение при этом упало до 7,6 В. Две лампочки параллельно потребляли 0,3 А, напряжение стало 6,5 В. Вполне вероятно, что при токе 0,4 А напряжение упадет до указанных 5 В. Еще большим током нагружать БП не следует. Однако очень хотелось дать в статью исчерпывающую информацию, даже пожертвовав этим адаптером! Переключив тестер на предел 10 А, померил ток короткого замыкания (КЗ). Оказалось 0,5 А. Это немного, значит, БП имеет защиту от КЗ. Действительно, он остался жив, но держать его долго в режиме КЗ все-таки не следует.

(Окончание следует)

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос — ответ

Недавно ученые Европейского центра ядерных исследований (CERN), работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), провели первый «полнометражный» эксперимент — разогнали встречные пучки протонов до энергий в 3,5 тераэлектронвольта (ТэВ). В итоге энергия столкновений достигла небывалых энергий — 7 ТэВ. И после этого тут же прекратили эксперимент, объявив о перерыве, по крайней мере, на год.

Что случилось? Чего опасаются исследователи?

Андрей Уткин,

г. Новосибирск

По официальной информации, коллайдер остановлен для окончательной отладки оборудования. Ведь на нем все время происходят мелкие и крупные аварии: то случаются сбои в подаче электричества, то ломаются трансформаторы, то вытечет жидкий гелий из сверхпроводящего магнита… Все это дает повод в очередной раз вспомнить о мистике, в частности, о предупреждении, которое опубликовано в статье двух физиков-теоретиков. Японец Macao Ниномия и датчанин Хольгер Нильсен в мае 2007 года в публикации под названием «Модель законов природы с чудесами» предположили, что во Вселенной существуют некие силы, которые не дают происходить событиям, противоречащим законам природы.

К таким событиям Ниномия и Нильсен относят попытку обнаружения бозона Хиггса — частицы, которая наделяет вещество массой и, возможно, заключает в себе секрет антигравитации, а также имитацию Большого взрыва, которая, по мнению некоторых исследователей, может привести к образованию всепоглощающих черных дыр.

Так или иначе, эксперименты, от которых ждут новых открытий в физике, требуют энергии столкновений пучков протонов в 14 ТэВ, то есть вдвое больше нынешнего. Тогда-то, дескать, и будут воспроизведены условия, существовавшие в момент Большого взрыва. Причем исследователи честно признают: с такими энергиями никто еще не работал. И, стало быть, о том, что произойдет, можно судить лишь теоретически.

Так что к данному эксперименту необходимо как следует подготовиться. Как технически — выверив до последнего винтика все системы коллайдера, — так и теоретически, попытавшись все же рассчитать заранее, что при этом может произойти.

Пока БАК остановили, по крайней мере, на год. А там будет видно…

Помогите разобраться: насколько вредна микроволновая печь? Одни говорят, что лучше ее дома не иметь, другие полагают, что, если бы микроволновки на самом деле были вредны для здоровья, их выпуск бы запретили…

Наталья Капустина,

г. Тверь

Споры вокруг микроволновки ведутся уже около 30 лет, но окончательного вывода так и нет. Первую экспертизу провел Институт радиационной гигиены в Германии еще в 1980 году. Тогда эксперты пришли к выводу, что микроволновое излучение вредно влияет на щитовидную железу, а также на глаза.

Несколько позже австралийские исследователи объявили, что быстрое оттаивание в микроволновке фруктов и овощей может привести к образованию в них вредных веществ. Однако вслед за тем американские исследователи выступили с опровержением. Дескать, широкое применение микроволновок в США не привело к ощутимому росту каких-либо заболеваний. А швейцарские диетологи прямо заявили, что при приготовлении пищи в микроволновке белок в продуктах разрушается меньше, чем при традиционной варке.

Микроволновка с исправным защитным экраном практически безопасна.

А проверить микроволновую печь можно просто. Отключите ее от сети и положите внутрь мобильный телефон. Если вам не удастся до него дозвониться — все в порядке, печь не пропускает излучение.

ДАВНЫМ-ДАВНО

Бильярд получил широкое распространение в мире к середине XIX века. Шары для этой игры тогда делали из слоновой кости, и стоили они очень дорого, а кроме того, нередко трескались. Нужен был новый материал. И в 1863 г. нью-йоркская фирма, поставлявшая биллиардные столы в различные клубы, пообещала награду тому, кто найдет замену.

На объявление обратил внимание изобретатель Джон Уэсли Хайятт.

После экспериментов с пылью слоновой кости, различными тканями и клеем, Хайятт решил использовать паркесин — материал, изобретенный английским инженером Александром Парксом. Это был раствор нитроцеллюлозы в смеси спирта и эфира, с помощью которого Паркс предложил делать одежду водонепроницаемой.

После семи лет экспериментов и отработки технологии Д. Хайятт получил первый в мире промышленный пластик, которому дал название целлулоид.

В 1870 г. Д. Хайятт получил патент на свое изобретение, а спустя два года построил первый завод для выпуска пластмассы. Газеты в те годы писали: «Целлулоид лучше, чем слоновая кость». Пластик стали к тому же использовать в качестве основы для кино- и фотопленки, делать из него пуговицы, гребенки и игрушки, а также небьющееся стекло.