Пионер-электротехник - Стрелков Петр Георгиевич - Страница 34

Пионеры-электротехники могут легко и просто организовать свой досуг в летних пионерских лагерях или на детских площадках, пользуясь простейшими телефонные ми и телеграфными аппаратами. Много веселых и увлекательных игр по электросвязи вы можете придумать сами, если изготовите самодельные аппараты для различных видов связи.

Самые простые телефонные аппараты можно изготовить из головных радиотелефонов, которые продаются в магазинах радиотоваров. Для этой цели пригодятся высокоомные электромагнитные или пьезоэлектрические радиотелефоны.

Схема простейших телефонных переговоров между двумя пунктами А и Б изображена на рисунке 83, а. Из схемы видно, что на каждом пункте имеются одинаковые телефонные аппараты, то есть головные телефоны. Подобную связь можно установить между соседними комнатами.

Рис. 83. Устройство простейших телефонных аппаратов: Б и Ч — точки подключения телефона; К и С — точки подключения микрофона; I и II — первичная и вторичная обмотки трансформатора. На схеме е пунктирными линиями показано включение пьезомикрофона.

Каждый такой телефон устроен очень просто. Он состоит из постоянного магнита I, на концы которого насажены две катушки с обмотками II, перед полюсами магнита на небольшом расстоянии укреплена мембрана III — кружок, вырезанный из мягкой листовой жести. Телефоны пунктов А и Б соединяются между собой проводами, иначе говоря, линией связи Л1 и Л2, показанной на рисунке пунктиром.

Рассмотрим, как производятся переговоры между двумя пунктами, пользуясь схемой, приведенной выше.

Предположим, что из пункта А речь передается, а в пункте Б она принимается. Когда разговора нет, мембрана в пункте А неподвижна. В линии связи Л1 и Л2 тока нет. В обмотку телефона пункта Б ток не поступает. Стоит, однако, заговорить перед мембраной в пункте А, как она начнет колебаться. Звуковые волны, созданные голосовыми связками, ударяясь о мембрану, заставляют ее совершать колебания. Колеблясь, мембрана будет то приближаться, то удаляться от постоянного магнита. Ее колебания вызовут соответствующие периодические изменения магнитного поля вокруг катушки, в результате чего в витках катушки возникает электрический ток. Колебания мембраны совершаются в такт со звуковыми колебаниями — значит, и ток, возникающий в катушке, меняет свою величину и направление в такт с этими колебаниями. Ток, вызванный звуковыми колебаниями, называется током звуковой частоты.

Электрический ток, созданный в пункте А, поступает в линию связи и приходит в пункт Б, где попадает в катушку телефона. Проходя по обмотке катушки, электрический ток создает свое дополнительное магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита. Когда ток течет по катушке в одном направлении, его магнитное поле усиливает действие поля постоянного магнита, в результате чего мембрана сильнее прогибается в сторону полюсов постоянного магнита. Когда же ток течет по катушке в другом, обратном направлении, его магнитное поле ослабляет действие поля постоянного магнита, и мембрана слабее прогибается в сторону его полюсов. Таким образом, постоянный магнит притягивает мембрану то сильнее, то слабее, заставляя ее колебаться. Так как изменение силы магнита происходит в такт с колебаниями электрического тока, созданного в пункте А, то и мембрана в пункте Б в точности и почти одновременно повторяет те же самые колебания, которые совершает мембрана в пункте А.

Колебания мембраны в пункте Б создают в воздухе звуковые волны. Если телефон пункта Б поднести к уху, то можно услышать речь, переданную с пункта А и воспроизведенную мембраной в пункте Б.

Такая схема крайне неудобна для ведения переговоров, так как в данном случае один телефон, используемый в качестве передатчика речи, обладает очень небольшой мощностью, вследствие чего передаваемую речь воспроизведет второй телефон-приемник на небольшом расстоянии. При устройстве подобной связи один и тот же телефон используется и как приемник речи. При малой мощности ток имеет малую величину и незначительное напряжение, позволяющее вести переговоры на небольшом расстоянии.

Чтобы усовершенствовать телефонные аппараты и увеличить дальности связи, надо применить повышающие трансформаторы. Такие трансформаторы называются телефонными. Первичная обмотка телефонного трансформатора содержит небольшое число витков (около 250), а вторичная намотана более тонким проводом и содержит около 2500–3000 витков.

Вместо телефонного трансформатора можно взять выходной трансформатор от любого радиоприемника или от громкоговорителя.

Кроме того, можно в схему аппаратов включить специальные трубки, на каждой из которых укрепить микрофон для передачи речи и телефон для приема телефонного разговора.

Схема такого аппарата показана на рисунке 83, б. На этой схеме приведено два одинаковых аппарата, один из них установлен в пункте А, а другой — в пункте Б.

В первичной обмотке трансформаторов и включены головные телефоны, выполняющие роль микрофонов МК. Они служат для передачи речи из одного пункта в другой. Во вторичные обмотки этих трансформаторов включены тоже головные телефоны Т. Они соединены с зажимами линии связи и предназначены для приема речи, передаваемой из одного пункта в другой.

Микрофон и телефон каждого аппарата можно закрепить на специальной деревянной рукоятке так, чтобы телефон находился против уха, а микрофон против рта. Такая трубка называется микротелефонной. Ее конструкция показана на рисунке 83, в, а схема включения в аппарат— на рисунке 83, б.

Все части аппарата смонтируйте на нижней стороне деревянного основания, а линейные зажимы (клеммы) и микротелефонную трубку выведите на верхнюю сторону основания. Из сухих досок или фанеры сделайте ящик для аппарата.

Соединение всех частей аппарата производите по схеме, показанной на рисунке 83, б.

В данном аппарате не хватает только устройства для подачи и приема вызова. Это вынуждает все время держать трубку возле уха. Чтобы избежать этого недостатка, надо усовершенствовать аппарат. Рассмотрим конструкцию более совершенного аппарата.

Для подачи и приема вызова в схему телефонного аппарата включены: электрический звонок, две кнопки и две батарейки карманного фонаря. В первичную обмотку трансформатора включен угольный микрофон от старого телефонного аппарата. Такой микрофон обладает значительно большей мощностью и позволяет увеличить дальность связи до 1 километра и более.

Наличие кнопок, звонка, микрофона и батареек делает схему аппарата более сложной. Его конструкция приведена на рисунке 83, г, где на деревянном основании, называемом монтажной панелью, показано примерное расположение всех частей.

Этот телефонный аппарат состоит из микротелефонной трубки МТ со шнуром, телефонного трансформатора Тр, электрического звонка постоянного тока ЗВ, кнопки, выполняющей роль рычажного переключателя РП с пятью контактными пластинками. Рычажный переключатель переключает телефонную линию с приема вызова на подачу речи. Две батарейки от карманного фонарика обеспечивают вызов абонента, и одна из них питает цепь микрофона. Посылка вызова осуществляется вызывной кнопкой ВК, состоящей из четырех контактных пластинок. Полюсы соединенных батареек подключаются к контактам КН цепи аппарата. Линия связи присоединяется к линейным зажимам Л1, Л2. Провода, идущие от цепи аппарата к микрофону и телефону микротелефонной трубки, присоединяются к ламповой панельке ЛП. Батарейки от карманного фонарика прикрепляются к монтажной панели с помощью двух упругих пластинчатых держателей ПД.