Искры на столе

А. Фельдман, инженер-электрик
Химия и Жизнь №5, 1983 г., с. 73-74

В 1924 году, в бытность мою учеником седьмого класса средней школы, я часто делал опыты с самодельными катушками Румкорфа. Теперь это название давно забыто; по-существу, это были простые трансформаторы с незамкнутым железным сердечником, дающие возможность преобразовать постоянный ток от аккумуляторных батарей гальванических элементов элементов при напряжении 6-20 вольт в переменный ток импульсного характера с напряжением порядка десятков тысяч вольт. Для этой цели катушка снабжалась молоточковым прерывателем, позволявшим прерывать постоянный ток в первичной обмотке катушки 10-20 раз в секунду, при этом во вторичной обмотке и возникало высокое напряжение.

Однако молоточковые прерыватели были малоэффективными и значительно уступали так называемым прерывателям Венельта. Это был сосуд с каким-нибудь электролитом и двумя металлическими электродами. Одним из них служила металлическая пластина сравнительно большой площади, а другим - платиновая проволочка, небольшой заостренный кончик которой высовывался из изолирующей фарфоровой трубки и погружался в электролит.

Конечно, такие приборы были в то время крайне дороги и дефицитны, и их применяли только в хорошо оборудованных научных лабораториях. Но мы с товарищами устраивали прерыватель Венельта гораздо проще, примерно так, как описывал автор заметки "Искры под водой" ("Химия и жизнь", 1982, № 11): в стеклянную банку со слабым раствором поваренной соли опускали металлическую пластину и кончик медной проволоки на глубину 0,5-1 мм. К этим электродам подводили не постоянный, а переменный ток из сети с напряжением 127 вольт через реостат (см. рисунок); источника постоянного тока в нашем распоряжении не было, как не было и кремниевых вентилей.

1 - первичная обмотка катушки Румкорфа, 2 - вторичная обмотка катушки Румкорфа, 3 - реостат, 4 - большой электрод, 5 - малый электрод-разрядник

Действие даже такого примитивного прерывателя Венельта было очень эффектным: конец проволоки раскалялся, слышался сильный треск и сверкали искры. Действие прерывателя Венельта можно объяснить так. Из-за того что поверхность выступающего кончика проволоки мала, плотность тока оказывается очень большой; в результате кончик сильно разогревается и выделяющиеся пузырьки газа обволакивают проволоку и прерывают ток. Прерывание тока в цепи с индуктивностью сопровождается разрядом во вторичной обмотке трансформатора 'катушки. Румкорфа, и между электродами проскакивает искра. При отсутствии тока в первичной цепи газовый пузырек на электроде рассасывается, ток замыкается вновь, и явление повторяется, причем частота пульсаций составляет сотни герц.