/
Text
ГШШШШ ЗЛБМЕЕТЫ СЪ ЖИДКОСТЯМИ И СНХІЕ. устройство, прнмъненія н уходъ зі ними Практическое описаніе наиболѣе употребительныхъ въ настоящее время гальваническихъ элементовъ для телефоновъ, телеграфов-!», двигателей, электрическаго ѵосвѣщенія, звонковъ, индуктивныхъ катушекъ и для опытовъ.' ВЕРЕВОДЪ СЪ ДОПОІВЕШЛМИ И ИЗМШЕПІЯМИ. Соч. Norman Н. Schneider .Modern Primary Batteries". К Гессель. Иядате-'ЖвАигйаго магазина И. К. ГОЛУБЕВА, подъ фирмою „ПРАВОВЬДШЕ", Москва, Никольская, д. „Славянского Базара". 1W7 г.
ТшюграфІд А. П. Поплавскаго, Лялинъ пер., соб. домъ.
оглАвленііг. Стр. ПРЕДИСЛОВІЕ 1 ВВЕДШИЕ. Общін заиѣчаніп относительно гальпаниче- сйихъ элементовъ , ..,. 3—6 -, .« ■;■ ГЛ'А-іВ-Ѵк-ѵ :'■.; зллменты для ЯЕпостояяндгб д-вйствія. Угле цинковые элементы со щелочью.— Злементъ съ уголь- нымъ цилиндромъ.—Земляной и .морской элементы.— Элементъ Лекланшс. Его устройство и различные тииы. Пористый сосудъ, его употребленіе и невыі'од- ныя стороны. Дѣйствіе элемента Леклавше.—Элементъ Самсона 7—11) ГЛАВА II. элементы съ кислотными жидкостями. Элементъ Сага. —-Эдементъ Гропе — Элемента Буааена.— Элеыентъ ст. двухроздвокаліевой солью или элемента Грене. Устройство его. Сложный угольный электродъ. Соединеніе нлоскихъ алектродовъ. — Элемеатъ Грене бутылкой.—Ііатарея Греве съ подъемными электродами.—Элементъ Фуллера —Элементъ Фуллера съ дроб- ленымъ углемъ. — Хромово'Известковый эдементъ. — Элементы съ желѣзомъ и углемъ. — Элементы съ цинкомъ ш желѣзомъ 20—36 Г Л ABA Ш. элементы і.;ъ мвднымъ вупогосомъ. Элементъ Даншля Геакціи въ элементѣ Даншля. — Эдементъ Кал до или элементъ Давіэлн беаъ пориста го сосуда.—Сложный цинковый влектродъ. —Цинковый электродъ лапой.—Элементъ Томеона, основанный на разннцѣ плотностей жидкостей 37—415 ГЛАВА IV. РАЗНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. Элементъ Лаланда я 11 Іаиерона. — Элементъ Гладстона- Лаланда—Элементъ Гордона — Элементъ Нунгессера.— Элементъ Уеннета.—Эдементъ Гаррисона.— Эдементъ съ красной окисью Свинца. — Элементъ Гуссе- — Эле-
Стр. менть Уатта. — Элементъ Нессельроде. — Элементъ съ хлористымъ серебромъ,—Нориальвые или образцовые а л ементы.—Элементъ Кларка,—Нормальный вле- ментъ Вестова 47—69 ГЛАВА V. «у хі к в л вмЕЯты. Общіязамѣчанія,—Сухой столбъ.—-Элементъ Скриванова,— Элемевтъ Лекланше.—Элементъ Геллезека—Элементъ Сущивскаго. — Элементъ Гассвера. — Элементъ Сименса.— .Полусухой элементъ Мпиотто. — Элементъ Ііоттона.—Элементъ Варилеп 7U—86 ГЛАВА VI. О ВЫВОР* Н УХОД* ЗА. ВАТАРКЯМИ. Выборъ батареи — Батареи для керосиновыхъ и бен- виновыхъ двигателей, яеподвижныхъ в въ лодквхъ, автомобилихъ и пр. — Работоспособность батареи. — Уходъ за батареей. — Общія вамѣчавія относительно составления раствороиъ. — Растворы для влемеатовъ типа Грене и Фуллера 87—100 Г Л А В Л VII. ПГЛКТЯЧЕСМЯ ЗАМЯЧАИГЯ ОТНОСИТЕЛЬНО УСТРОЙСТВА И СВОРКИ ЭЛНМЕЯТОВЪ. Амальгамировакіе цинка.—Пріемы при обработки цинка.— Формы цинковъ.—Угольные электроды, ихъ приготов- левіе и укрѣпденіе важимовъ.—Покрывав іе угля ыѣдью при помощи гальваиичѳскаго тока.— Поврынавіе серебра платиной.— Пластины изъ окиси мѣди.—Испы- таніе батареи,—Коммутатор* для соединенія элемея- тоиъ различными способами.—Коммутаторт. для пере- мѣны направлеяія тока lit—131
ПРЕДИСЛОВИЕ Предлагаемое руководство посвящено опианію устройства гадьваничесвихъ элементовъ и указаніямъ на ихъ практическія примѣненіа; читатель не найдетъ въ иемъ электрохимической теорін ихъ, достаточно подробно из- лагаекой въ общихъ курсахъ физики. Давать всюду раэ- мѣры частей описываемыхъ элементовъ авторъ не счи- талъ цѣлесообразныиъ, такъ кавъ во многихъ случаяхъ размѣры завнеятъ отъ услоній даннаго случая примѣне- нія элемента. Что же касается до рецептовъ, то всѣ части въ нихъ даны по вѣсу. Читатель, который захо- тѣлъ-бы построить, собрать или ремонтировать какой- либо нзъ описываемыхъ здѣсь элеиентовъ по прочтеніи этихъ описаній, вѣроятпо, будетъ въ состояніи сдѣлать уто безъ особыхъ затрудненій. Опиеаніе элементовъ, въ которыхъ дѣйствуютъ разные составляющіе тайну растворы, опущено здѣсь,—имѣлось главнымъ образомъ и прежде всего предать этому руководству практическую цѣнность. Нельзя достаточно сально оттѣпить то обстоятельство, что для строителя гальваническжъ злемеитовъ самое важное условіе, чтобы достигнуть хорошнхъ результатов^ это—тщательность и аккуратность при работѣ и употре- блепіе исключительно лишь самыхъ чиотыгь иатеріаловъ.
_ г _ Читатель должеіть ииѣть въ виду, однако, чти слиш- комъ многаго отъ гальванический :>лементовъ ожидать нельзя. Въ разное время появилось много нлементовъ для тяжелыхъ работъ, взамѣііъ динамо-нашипъ, ыо всѣ онЬ не имѣля никакого успѣха. Знакомство съ химическими средствами полученія элек- тричеснаго тона такъ велино, что никавого удикитель- наі'О шобрѣтенія въ згой области ожидать нельзя. Ияобрѣтатели прежняго времени и иастоящіе испытали всѣ возножяыя соединенія химическнхъ веще<твъ и обратились къ другимъ областяыъ дѣятельности. Электрически элемента самъ по себѣ ннѣетъ много своаетвел- ныхъ ему примѣненій, но производство двигательной силы для нромышленыыхъ цѣлей не входить въ ихъ число.
В В Е Д Е Н I E. Общія замічанія относительно гальванически» элементавъ. Нижеслѣдующія замѣчапія приводятся для тѣхъ, кто совсѣиъ не знакогь съ теоретически ии оонованіямв галь- ваническихъ элкментовъ. Прежде чѣмъ перейти къ практи- чеекимъ подробностям, необходимо коснуться главныхъ пунктовъ, на которьпъ qhh основаны. Электричвскій токъ обнаруживается, когда двѣ пластины азъ металла, или одпа изъ металла, а другая угольная, погружены совсѣмъ или частью въ жидкость. Должны, однако, быть соблюдены слѣдуюшія условія. Металлическія пластины должны быть изъ различныгь металлов* или одна должна быть металлическая, а другая—угольная. Жидкость должна быть щелочная или кислая, но должна действовать по крайней иѣрѣ на одну изъ пластинъ, Пластины не должны касаться одна другой внутри жидкости, по должны быть соединены проводникомъ электричества внѣ жидкости. Исвлюченія изъ сказаннаго не нред- ставіяютъ сейчасъ практическая значенія. Такое соединѳніе двууь пластинъ или, яакъ называють, электродовъ—представляетъ гальваническій элемептъ; два или болѣе гальваническихъ элемента составлятгь батта-
— 4 — pern. Въ большинстве элелентовъ цишгъ служитъ :шк- тродомъ, на который жидкость Д'Ьііствуеіъ, уголь—;>лек- тродокъ, который остается безъ измѣненія. Жадность въ элвнентѣ еъ жидкостью иввѣстна ііодъ названіенъ электровозбудительной жидкоети или электролита: послѣднее названіе, впрочеиъ, употребляется большею частію для жидкостей, въ ваннахъ для гальваииче- скаго покрытія. Цинкъ называется положительными эдек- тродомъ, но держитъ на сѳбѣ отрицательный полюеъ; другоЙ-же электродъ, наприаѣръ, уголь—называется от- рицатедьнынъ элеятродомъ, но держать онъ па себѣ положительный полюсъ. Полюеы элемента—суть зашиицые винты, въ которьнъ важинаются концы проводовъ. Алгебраически знакъ -+• означаетъ положительный полюсъ, а алгебраячеекій анакъ — отрицательный. Предполагается, что токъ течетъ отъ положаѴельнаго электрода череаъ жидкость «ъ отрицательному, затѣмъ оттуда по внѣшнему проводу или по внѣіпнеЙ цѣпи отъ положительна™ полюса къ отрицательному. Солрогивлевіе прохождений тока въ проводвикѣ навивается электрический* сопротнвлсніѳігь и измѣряется въ онахъ. Проводники съ чрезвычайно большпмъ сопротив- лввіемъ причисляются къ изоляторанъ. Сила элелтриче- скаго тока ияиѣрается въ амперахъ. Напрякеніе, или элевтровозбудителіная снла,при которой происходить этотъ токъ, измеряется въ вольтахъ. Ыазваяіе амперъ-часъ употребляется для обозваченія количества электричества, развиваемаго гальваяичесвнмъ эленеатомъ. Одннъ амперъ-часъ есть токъ силою въ
— 5 — одинъ амперъ, щюдолжающівся въ теченіе часа, или токъ смою въ два ампера въ течете получаса, или полуампера въ теченіе двухъ часовъ,—все это будегь равно амперъ-часу. Сопротнвленіе, представляемое внѣишею пѣпью, есть внѣшнее соиротивлѳніе, оопротивлевіе же, представляемое жидкостью внутри элемента, — называется виутреняимъ сопроти вленіемъ. ■ Названіенъ электродвигательной или электровозбудительной силы обозначается напряженіе тока или разность потелціаловъ между полюсами. Равнымъ образомъ, вмъсто силы тока, говорить—токъ въ столько то аиневовъ. Гальваническіс элементы, дѣйетвіе которыхъ возста- новляется оть прибавки свѣжихъ количество, хииичесвихъ вешествъ или возобаовленія металловъ—суть первичные элементы. Тѣ же элементы, которые возстановляются іш- ередствомъ элевтрическаго тока суть вторичные элементы или аккумуляторы, о нихъ въ настоящей книжке мы не говоримъ. Первичные гальванические, элементы дѣлятся на элементы разомкнутой цѣпи или разонннутаго тока, и элементы замкнутой цѣпи или тока. Первые, это такіѳ, къ которьгаъ присоединяются, или включаются съ ними въ цѣпь, аппараты, приводимые въ дѣйствіе лишь яа короткое время замьшніемъпѣіга,— обыкновенно же цѣпь стоить разомкнутой,—они даютъ, следовательно, токъ лишь въ теченіе короткихъ промежутковъ времени. Вторые это такіе, которые даютъ токъ непрерывно, въ течете всей своей службы, т. е. находятся въ замкнутой цѣпи и аппарате, которые приводятся ими въ дѣйствіе, пачннаютъ
— f) — действовать при разыыканія тока. Къ аішаратаяъ перваго рода принадлежать звонки, телеграфы, запалы,—къ аппаратам*, второго рода — электричвскіе сигнальные аппараты противъ воровъ, нѣкоторыя системы телеграфовъ и т. в. Впрочемъ, здѣсь нельзя провести рѣзкой границы, танъ кант, очень многіе элементы пригодны и для той. и для другой ц'Ьли, и вообще существен наго зпаченія это не представляете. Когда батарея составлена изъ мементовъ такъ, что- отрицательные полюсы однихъ алемептовъ соедипепы съ положительными полюсами слѣдующихъ за ниии, то такой способъ соединевія называется послѣдовательшнъ или въ рядъ. Если всѣ отрицательные полюсы соединены вагвстЬ и всѣ положительные также вмѣстѣ, то такой способъ соединенія эленентовъ называется параллельнымъ. При нослѣдовательномъ соединеніи электродвигательная сила или разность потенціаловъ въ нолюсахъ крайиихъ элемеитовъ равна сушь илсктродвигательныхъ силъ всѣхъ входящихъ въ составь батарея элсментовъ. Сила же тока равна силѣ токи одного элемента, предполагая, что элементы тожественны. При параляельномъ соединеніи элевтро- двигательная сила батареи равна силѣ одного элемента, но сила тока равна сумиѣ силъ токовъ всѣхъ элеиенговъ. Въ послѣдующеаь онясаніи йле«ентовъ ашогія детали устройства и количества химнческихъвеществъ опущены. Но опущенное при описаніи отдѣльныхъ элемеитовъ можно паЙти въ главахъ VI и VII о выборѣ элеиентовъ и о нриготоклепш электр о возбудите ль ныхъ жидкостей и объ устройствѣ раэныхъ деталей млементовъ. Таной планъ принять былъ въ тЬхъ вндакъ, чтобы по повторяться.
ГЛАВА I. ЭЛКМКНТЫ ДЛЯ НЕПОСТОЯННА!» ДТіПСТВІЯ. Углецинковые элементы со щелочью.—Для ра- ботъ, не требующихъ постояннаго тока, употребляются различныя соединевія угля съ цинвоиъ. Угольная лла- Фиг. 1. стинка С и палочка цинка Z (фиг. 1) могутъ быть опушены въ банку съ соляныкъ раотворомъ Е и дадутъ товъ. Соли поваревноіі можно взять по вѣсу въ количеств* 6 частей соли на 1(> частей воды. Бмѣсто поваренной солв здѣсь можетъ быть взять нашатырь и это дастт. еще лучше результаты. Нѣсколько минуть спустя элементъ переетаетъ действовать. Еодородъ изь воды освобождается и
— 8 — образуетъ на углѣ іілѵішу. Онъ то и останавливает, токъ иъ виду своей высокой сопротивляемости, а также и вслѣдствіе того, что от. воздѣнствустъ на углеродъ н производить ялектродвигательную «ялу въ направлении, противоположномъ направленію электродвигательной силы саиаго элемента. Это притнводѣйствующая электродвига- толыгая сила приблизительно равна одному вольту. Такое осіабленіе силы тока называется полярнзаціей. Дѣиствіе, имѣющее цѣлыо уничтожить подяризацію, называется де- полнризаціей. Денолярнзація заключается въ удалеиіи или уничтоженім свободна™ водорода, что можегь быть произведено различными путями. Вопервыхъ,—свободный водородъ выйдетъ нзъ элемента, если послѣдній оставить на некоторое время съ разомкнутой внѣганей цѣпью. Во вторыхъ,— уголі.ную пластинку можно встряхивать въ жидкости или мѣшать самую жидкость. Въ третьихъ,—можно увеличивать поверхность угля, —такъ чтобы внутреннее сопротивленіе элемента уменьшалось и, слѣдовательно, увеличивалась продолжительность полная гажрыгія угольной пластины водородоиъ. Въ четвертыхъ,—можно вводить" въ элементъ какое либо химическое соединевіе, .которое бы соединялось съ водорода ыъ. Послѣдній способъ—наилучшій н распространенъ боіѣе другвхъ. Хииическіе способы деполяризаціи будутъ равомотрѣны нрн онисанін элементовъ, въ воторыхъ они прныѣняютея. Промышленные угольные элементы имѣютъ угли съ большой поверхностью. Достигается это тѣмъ, что уголь дѣлаетея внутри полыиъ, или въ видѣ цилиндра или нѣ- скольвихъ цилиндром, одинъ въ другомъ. Динковая па-
— 9 - лочка иожетъ находиться вли въ цснтрѣ угля, но внѣ соприкосвовеиія съ ннмъ, или—цинковый влектродъ иожетъ самъ окружать уголь, вмѣя форму цилиндра изъ тонкаго листового ципка. Элементъ съ угольнымъ цилиндромъ.—Характерный угольный элементъ съ нашатыремъ (фиг. 2) имѣетъ широкіа цилиндрически уголь съ щелью, врорѣаанцоіі Фйг. 2. Фиг. 3. въ немъ для прохода раствора. Уголь этотъ представленъ отдѣльно на фиг. 3. Цинкъ пропускается черезъ отверстіе въ крышкѣ угля и изолированъ посредством фарфоровой втулкя. Цинкъ ЕМѣетъ уши у вершины своей съ обѣихъ сторонъ, чтобы онъ не падалъ слишкомъ глубоко веизъ, на ушвхъ онъ и виснтъ въ углѣ. Внутренние сопро- тивленіе втого элемента равно 0,7 ома и благодаря широкое угольной поверхности—деполяризація происхортъ быстро. Земляной и морской элементы.—Въ землю эары- вштъ цннковын лиетъ и мѣдный лвстъ по нѣсколько
- 10 - квадратныхъ футовъ поверхностью,—получается гальванически токъ. Земли въ тоиъ мѣстѣ, гдѣ зарыты листы должна быть влажна; взаимное разстояліе между листами —не болѣе шести дюймовъ, Электрпческіе проводы должны быть хорошо ирииаяны въ верхнимъ краямъ лнотовъ; для проводовъ берется проволока по крайней мт,рт. Л"» 12 по бирмингемскому калибру. Между мѣстаыи, гдѣ проводы припаяны, и поверхностью земли они должны быть изолированы. Но такъ какъ выгоднѣе всего зарывать пластины вертикально, то верхніе края ихъ могутъ почти выюдить на позерхность зеили. Въ послѣднемъ случат, проводы не будутъ въ соприиосновоніи съ землей. Причина, почему мараются избѣжать соприкосновения проводовъ съ землей, заключается въ такъ называемомъ коротнонъ замы- каніи элемента, то есть въ образовавів пути, по которому гальваннчесвій токъ можетъ итти помимо внѣшней цт.пи, —помимо проводовъ. Электродвигательная сила такого элемента будетъ немного меньше одного вольта, сила-же топа будетъ зависѣть отъ равмѣра зарытыхъ листовъ и вхъ равстоянія другъ отъ друта. Если имѣть въ виду последовательное соединеніе, то белт.е одного земляного элемента построить нельзя, такъ какъ влажная земля дѣйствуетъ подобно электровозбуднтельной жидкости, а двухъ элементовъ въ одной и той же банкѣ съ одной и тойтже жидкостью такъ,—чтобы оня работали въ послѣдовательномъ соединении, получить нельзя, жидкость будетъ соединять всѣ пластины въ обоихъ элемен- тахъ вмѣстѣ. Параллельное-же соединеніе нѣсволькихъ земляныхъ элементовъ подучить впоінѣ возможно. По-
— II — добныя батареи употребляются кое-гдѣ съ успт>хомъ для приведенія въ дѣйствіе электрическихъ звонковъ. Виѣето мѣдііаго листа можно зарыть мѣшокъ съ угольной пылью или коксоыъ. Электродвигательная сила при этомъ нѣсколько увеличивается, но сила тока теряется. На кониахъ морскихъ моловъ подобнымъ-же образомъ устраиваются и дѣйствуютъ съ успѣхомъ элементы изъ морской воды. Цинковый листъ в листъ нѣрый (или уголь) въ соотвѣтствующей рамѣ и съ припаянными проводами опускаются въ море. Такъ кань отъ движенія морской воды водородъ смывается, то такой элементъ даетъ очень хорошіе результаты. На практикѣ, однако, правильно построенный гальваннческій элеаентъ въ банкѣ съ электровозбудительной жидкостью долженъ дѣйство- вать также хорошо. Изобрѣтателями или людьми, увлеченными земляными и морскими элементами, выражалась совершенно нелѣпая мысль, будто ѳти влеменш собираютъ земное алектриче- ство. Ксли-бы это было такъ въ дѣйствительности, то пластины не разрушались-бы и, конечно, результаты получались-бы гораздо выше того, что мы видимъ теперь. Электрическое и магнитное вліяніе одной земли само по себѣ по измѣренію стрѣлкой компаса сголь слабо, что можпо емѣло сказать, что оно совершенно безполезно для цѣлей полученія электрической энергіи. 'Элементъ Лекланше.—Недостатокъ, заключающійся въ поляризаціи въ простомъ углецинковомъ элементѣ,—въ элементЬ Лекланше устраняется при помощи хвмическихъ средствъ. Для угольнаго электрода въ качмтвѣ деноіяри-
_ п — затора употребляется перекись марганца. Элеиенть этотъ названъ по имени его изобрѣтателя. Элемента Лекланше введешь былъ въ практику въ 1868 году и съ тѣхъ поръ его не вытѣснилъ пока еще никакой другой, болѣе производительные элеиенть. Онъ етроится въ нѣсколькихъ видаіъ,—типъ съ пориетымъ цилиндромъ—раеаространеігъ иалболѣе. Устройство и шипы.—Угольная пластина, окруженная скѣсью угольной пыли и перекиси марганца образуешь отрицательный электродъ. Цинковая палочва или цинковый лаеть—представляютъ положительный электродъ. Растворъ нашатыря въ количеств* 4 ао вѣсу частей въ
— 13 — 16 частяхъ воды предетавляетъ элентровозбудительнуго жидкость. Угольный и цинковый электроды держатся отдѣльпо другь отъ друга тремя различными способами. Уголь я марганецъ формуются въ плитки и двѣ такія плитки прикрѣпляются съ той и съ другой стороны среданго угля. Въ Аегліи это еоединеніе называется аггломератомъ. Въ другоиъ типѣ,—Самсона,—угольный электродъ пред- ставляетъ собою полый внутри циландръ, Смѣсь угля съ маргапцекъ набивается туда и угольный электродъ задѣлывается. Когда истощится угольный электродъ, его можно опорожнить s набить свѣжеи снѣсыо. Пористый сосудъ, его употребление и невыаодныя стороны.—Другое устройство заключается въ томъ, что угольный стаканъ снабжается винтовой пробкой, также изъ угля, которая вывинчивается, когда требуется вновь наполнить электродъ углеиарганцевой смѣсью. Твпъ элемента Леманше съ пористымъ сосудомъ состоять въ тоиъ, что смѣсь угля съ марганпекъ содержится въ глнняномъ, пеглазурованномъ цилиндрѣ. Этотъ пористый циливдръ или сосудъ долженъ быть такой ярѣпости, чтобы онъ иогъ держать уголь и деполяризаторъ, но быть въ то-же время пористыиъ, пропускать сквозь стѣпки жидкости. Другою назначенія пористый сосудъ не нмѣетъ, —въ дѣйствятельности онъ только увеличвваегъ внутреннее сопротивление элемента. Въ, элементахъ съ румя жидкостями, опишваекьиъ въ другонъ иѣстЬ этого руководства, пористый сосудъ разд'Ьляетъ жидкости. Такъ какъ элемептъ Леманше—ст. одной жидкостью,—то въ і'альванмчеевл! моменты. , 1
— 14 — ценъ никакого разделителя ж требуется и пористая перегородка этой роли не нграегъ. Въ виду этого пористый сосудъ ножш) заиѣннть хол- шевымъ мѣишшъ, или иначе, — смѣсь угля съ пар- ганцемъ иоиетъ быть спрессована въ ллнтву или кир- ПИЧЪ. Гдѣ требуется продолжительность дѣйствія, но еъ малой силой тока, цанк'Ь имѣвтъ форму палочки, какъ на фиг. 5. Но дли токовъ большой силы (большого числа амперовъ) цинеъ принимаетъ форму цилиндра или листа, окружающего пористый соеудъ, но совсѣмъ не касающагося его. Наилучшіе результаты получаются, когда весь нашатырь находится въ растворь. НераствореииыЙ нашатырь об- разуетъ кристаллы въ элеиептѣ и сила тока отъ этого аабѣетъ. Молочная или лутная окраска жидкости въ элемент!; упазывастъ на педостатокъ еъ пей нашатыря- Фвг. 5. Элеиеатъ, работающей хорошо, почти не издает* запаха, при очень тяжелой работѣ — пары нашатырнаго спирта выдѣляются весьма замѣтно. Нашатырь имѣегь свойство ползти по стьннаиъ сосуда вверху. Для предупреждена этого верініе врая банки и порнстаго сосуда окунаются въ растопленный параффаиъ. Для той-же цѣли иногда намазываютъ верхиіе края байки вазелиномъ. Должно тщательно сыотрѣть за тѣиъ, чтобы ничего не попадало въ мѣдные зажимы,—въ противномъ случаѣ ялеменгь работать будеть очень плохо. Для предупреж-
— 15 — денІя иі'нарсшя некоторые адезтенты снабжаются крышками. Элементы Леклашые должны находиться всегда въ рав- ноігврпоа телпсратурѣ не ниже К° но Р. и не выше lo,iSe по Р. Время оть времени въ пихт, приливается вода для возм'Іііценія испарившейся. Дѣііств'Ы' эльмешш Лепяанте.—Хлмичешя реакціи въ элемент!', Лекланше заключаются въслъдующсмъ.Хлоръ, освобождавшийся изъ нашатыря,-который есть согласно химическому обозначению—хлористый аммоній,— вступаеть еъ соедиііепіе съ цинкомъ и образуетъ хлористый цинкъ. Свободный аммоній нступаетъ въ взаамодѣйствіе съ перекисью марганца, гдѣ водородъ, освобождаемый аммо- піемъ, превращается марганцемъ въ воду. Деполяризанія производится, глѣдовательно, марганцемъ Электро - возбудительная сила элемента Лекланше — около І,Г> вольта, но полезная элевтровозбудительная сила равна всего приблизительно 1. вольту. При работѣ электро-возбудительная сила быстро падаетъ, но, когда затѣмъ элемептъ постоитъ въ покоѣ, то она возобновляется. Элементы временно истощеваые— возстановля- ются, если имъ дать состоять въ покоѣ, при разобщеп- иыхъ полюсахъ втеченіе нѣсколькихъ дней. Цинки должны содержаться въ чистотѣ,—время отъ времени ихъ слѣдуетъ вынимать и отчищать до яркости. Такъ какъ газовъ выдѣляется немного, то элементы можно запечатывать, оставляя лишь небольшое отверетіе для выхода газовъ. Короткій отрѣзокъ стеклянной трубки съ l/s Дюйма, проходящій насквозь череаъ пробку — вполнѣ для этого достаточен^.
— 18 - Элементы Лекланше, если они построены каігь слѣ- дуетъ, служатъ въ теченіе долгаго времени. На обыкновен- ныхъ звонкахъ они слушать по крайней мѣрѣ оданъ годъ, во иногихъ случаяхъ—продолжительность службы ялемента—десять лѣтъ. Въ теченіе столь долгаго иеріода цѣскольво равъ приходится ііеремѣннть цинки и возобновлять элевтро-возбуди- тельную жидкость. Въ случаѣ необходимости лористие сосуды можно заставить прослужить еще нѣвоторое время, даже когда они, вовидимоку, уже истощились. Достигается его гѣмъ, что они погружаются въ горячую воду и затѣмъ водѣ даютъ стечь при умѣренной комнатной температурѣ, а сосуду обсохнуть на сквоаноыъ вѣтру. Поввдимоиу вго вовобновляетъ элементъ дѣйствіеиъ кислорода воздуіа на марганецъ. Во всякомъ случаѣ, норисгый сосудъ должепъ быть очнщенъ и промыть отъ кристаллом, если послѣдніе начвнаютъ образовываться въ болышіхъ количествахъ. Въ нѣкоторыхъ спеціальныхъ типахъ элемента Левлаи- ше устраивается приопособленіе для возобновлена деполяризатора. Элементъ Самсона, пожалуй, лучшін примѣръ вгого типа. Элементъ Самсона.—Элементъ Самсона есть одинъ нзъ лучшвхъ промышленныхъ элеменговъ, гостроѳнныхъ на основаніи элемента Левланше. Оаъ отличается отъ нреяшихъ влементовъ, поотроенныхъ на томъ же основаніи, устройством^ угольнаго электрода, формой цннво- ваго электрода и некоторыми мевѣе важными деталями зажииовъ и установки.
— 1? — 1'і'олышн электродъ показанъ на фиг. fi вьтрхъ ногами. Онъ состоять мвъ рубчатаго, пустого ■ внутри цилиндра няъ ретортнаго угля' съ вынимающейся крышкой въ днѣ. Деполяризующая оыѣсь-—изъ угля съ марганцемъ набивается въ ниивдръ и крышка запечатывается еще на заводѣ. Когда угольный элемеитъ истощится, дно его нагревается оі'немъ в крышка вынимается. Истощившаяся смѣсь вынимается, внутрь набивается новая и поелѣ Фиг. *і. этого пробка вставляется въ ро и запечатывается. Все это можетъ быть произведено каждымъ, пользующимся этимъ элементомъ самимъ—смѣсь же доставляется въ го- тбвомъ видѣ, хотя также можетъ быть изготовлена самимъ, дома. Форма углей представляетъ обширную поверхность,—строеніе ихъ таково, что водородъ легко освобождается. Полюсъ а (фиг. 7) нахортся на конц* стержня, проходящаго черезъ отверстіе въ крышііѣ уголь-
— 18 — наго электрода. Всрхъ уголыіаго электрода дѣлаетсн изъ болѣе плотнаго матеріала, ч'Іімъ ішъ, ч'Г.мъ и обусловли- вается меньшая склониоеть солей иолвти въ атомъ эле ментѣ вверхъ. Оба электрода, вполиѣ собранные для элемента подъ Д* 1, представлены на фиг. 7; круглый цилипдрическіи цинковый нлектродъ снабженъ изолирующими придатками, 6, упирающимися въ угольный электродъ въ предупре- жденіе контакта съ еимъ. Весь элементъ представлеігь Фиг 7. Фиг. 8. на фиг. 8, которая также показываетъ, до какихъ поръ должна доходить нормально высота уровня электрововбу- ртельной жидкости,—немного ниже края цинковаго электрода. Элеменіъ № 2 размѣромъ больше и форма цинковаго электрода видоизнѣнена, такимъ обравонъ, что онъ держится крышкой и особыхч, изолирующихъ иридатковъ не требуется. Элемента Хч 'Л—самый большой. Уголь здѣсь заключен!, въ холщовый мѣшокъ, не представляющій такого
— 19 — нредігаіо внутренний) сопротявленія, какое нредпавлиютъ въ алемептахъ пористые сосуды. Къ цишшвоку электроду а (.фиг. 9,і припаянъ стержень Ь съ винтовой нарѣзкой и ганкой; при помощи этого стержня онъ и подвѣшиваетоя къ крыіпкѣ с. Такое устройство цннковаго электрода позволяетъ поднимать его по мѣрѣ его разъѣданія, такъ какъ рааъѣданіе ципка,—какъ въ большинетвѣ случаевъ въ элементахъ Фиг. Н. фиг. (О. съ мелочными жидкостями, силыіѣе всего нроисходитъ вблизи поверхности жидкости. Если требуется слабый такъ, то ставится въ качествѣ цивковаго электрода нѣ- скольво расплющенный цинковый стержень,—какъ это и представлено на фаг. 10. Пара электродовъ, представленная на фиг. 10, годится и для элемента № 2, описаннаго выше.
ГЛАВА II. ЭЛЕМЕНТЫ СЪ КИСЛОТНЫМИ ЖИДКОСТЯМИ. Элементъ Сми. — Электроды суть:—свинцовая или серебряная, платинированная пластинка вежду двумя цинковыми пластинками. Электровозбудительная жидкость— вода, въ которой прибавлено около тридцати процентовъ купороснаго пасла. Во время дѣйствія элемента отложенный на свннцѣ или серебрѣ слой платины препятствуетъ прилипанію пузырь- ковъ водорода. Тѣмъ не менѣе, элементъ постепенно поляриауется и представляеть интересъ раавѣ для любителей въ виду своей крайней простоты. Электровозбудительная сила элемента меньше 0, 7 вольта. Раньше онъ употреблялся для электроплаттироаанія,-— гальваническаго отложенія метамовъ,—такъ вавъ уходъ за нимъ очень простъ,—въ немъ одна только жкрость и особаго вшшанія къ себѣ онъ не требуетъ. Подробности относительно этого элемента можно найти въ послѣдней части настоящего руководства. Элементъ Грове.—Этоть алемрнтъ былъ весьма ра- спространенъ въ прежнее время ря разнаго рода элевтриче- скихъ работъ въ виду своей большой силы. Онъ состоитъ изъ платиноваго листика въ пористомъ сосудѣ (положительный полюсъ) и цинковой пластины, находящейся снаружи этого послѣдняго, (отрицательный полюсъ). Пористый сосудъ содержитъ крѣпкую азотную кислоту, а въ наружномъ сосудѣ налита сиѣсь воды 1В частей и купороснаго наела 5 частей по вт.су. Злектровоабудитсль-
- 21 - пая сила равна приблизительно 2 вольтамъ и сила тока — (iq«Hb велика. Такъ какъ элеиентъ Грове іспускаеть ѣдкіе нары, то въ жиломъ помѣщеніи его не слѣдуетъ держать. Въ большинстве видоизмѣненШ этого элемента цинковый электродъ дѣлается изъ листового цинка около четверти дюйма толщиною и изгибается въ видѣ цилиндра вокругь пористаго сосуда. Фйг. 11, Элементъ Бунзена. — Элевеатъ Буизена предста- вляеть собою видоизяѣвеніе элемента Грове и является предшественником, большого числа злемснтовъ съ кислыми эдекровозбудительными жидкостями: вмѣстѣ плати- новаго электрода, употребляется уголь въ виде стержня, плитки или пластинки R (фиг. 11), ноиѣщающійся также въ порлстомъ сосудѣ Р, окружевномъ цинковымъ цнлинд- роиъ. Элежтровоабудительная жидкость та-же, что и въ едементѣ Грове.
"- 12 - З.і(емi^іть 1)уі[зеіm иснускастъ также чрезвычайно вредные длн здоровья пары (ем. также гл. VI стр. 100). При работъ азотная кислота принимаете сначала красноватый оттѣ- нокъ,> а затѣмт. становится зеленой. Вѣ копцѣ концовъ, она становится вновь свѣтлогі н въ ятокъ состоят» должно считать ее истощенной и заменить новой. Электровозбудительная сила элемента Бупзена около 1, 9 вольта; благодаря незначительному внутреняеку сопроти- вленію и высокой алектровозбудительной силѣ, — сила тока весьма велика. Какъ въ элементѣ Грове, такъ и въ элементъ Бунзена пинкъ раздѣляется силыіѣе всего изнутри, поэтому его слѣдуетъ особенно тщательно амальгамировать ст. внутренней поверхности. Элементъ съ дву хромо вокал іевой солью или элементъ Грене. — Уголь цинкъ въ кнелоыъ растворѣ хромпика (двухроыовокаліевой соли) представляетъ одинъ изъ иаиболѣе распространешіыхъ гальваническихъ эле- леитовъ для опытовъ. Овъ извѣстеиъ водъ названіемъ элемента Грене. Устройство. -т-;Элементъ нтотъ въ нростоиъ вндѣ— съ электродами стержнями— изображена на фиг. 12. Къ двумъ угольнымъ етержнямъ С, С, — такимъ имени», какіе употребляются для дуговыхъ электрическихъ фонарей, припаиваются къ концамъ мѣдныя проволоки. Если употребляются угли, покрытые мѣдью, то мѣдьдоляна быть совершенно снята съ той части углей, которая погружается въ жидкость. На сухомъ концѣ иѣдь остается о къ ней-то и припаивается проволока для присоединенія къ цѣсти.
— и — Цинковая палочка Z, амальгамированная ртутью, обра- вуетъ положительный мсктродъ. Можно ставить и цинковый палочки изъ элемента Леклавше, но палочки потолще заслуживаюсь предночтеиія. Электровозбудительная жидкость состоптъ изъ двухромовокадіевой соли, растворенной въ водѣ, къ которой прибавлено крьпкое купоросное масло. с І с и я и і О-Ѳ 8ugw Фиг. 12. Фиг. 13. В* эленентахъ съ кислыми электровозбудительными жидкостями цинка ие олѣдуетъ оставлять въ жадкостахъ, когда элементы не работаіотъ,—пякакая амальгама пе въ состояши предупредить въ атокъ случаѣ разъѣданія цин-
— 24 — ковъ. Хорошій способъ содержанія этпхъ электродовъ заключается въ томъ, что они пропускаются черезъ деревянную колодку, какъ это и представлено на фиг. 13. Деревянная колодка W вырѣзается такъ, чтобы она могла опираться на края банки, содержащей электровозбудительную жидкость, описываемую въ главѣ VI, и около полудюйма толщиною. Въ атой колодкѣ просверливаются отверстія, въ которыя и вставляются электроды—цинковый Ъ и угольные —С. Электроды должны плотно приходиться въ проеверленныя отверстія. Прежде чѣмъ вставить на мѣсто электроды, деревянная колодка выдерживается въ раеплавленноиъ параффинѣ до тѣіъ поръ, пока она пе впитаетъ въ себя столько параффина, сколько она ыожетъ. Продолжительность пребыванія въ растоп- ленномъ параффинѣ зависитъ отъ плотности породы дерева,—вообще, около получаса можно считать вполнѣ достаточными Когда колодка будетъ вынута иаъ параффина, обсохнетъ и впитавшійся параффинъ ааотынетъ, можно вставить и электроды. Для закрѣпленія электродовъ въ колодку можно ввинтить винты я сбоку, чтобы они доходили до электродовъ. Сложный угольный электродъ.—Чтобы получнть болѣе обширную угольную поверхность и, такаиъ обра- зомъ, товъ болыпей силы, строится сложный элементъ. Круглая деревянная крышка просверливается въ центрѣ и вовругъ этого центральная отверстія дѣлаетс-л ігвлый рядъ подобиыхъ же отвергли (фиг. 14). Отверстія по окружности назначаются для держанія уголышхъ электродовъ, а среднее отверстіе—для цинка. Такая деревяшіая
— 25 — крышка пропитывается параффипомъ или покрывается асфальтовымъ лакоиъ. Всѣ угли соединяются вмѣстѣ и такимъ образомъ получается обширная угольная поверхность. Угли могутъ нмѣть наплавленный на верхніе концы игь свияцошя шляпочки, или концы ихъ ногутъ быть ометаллизированы гальванически для приеоедняенія проводовъ. Пріе.мы при производ- ствѣ в того и другого изложены буцутъ ниже (глава VII}. Вояѣе удобный элеяентъ строится съ пластипаии угольными я цинковыми, какъ это изображено на фиг. 15. Здѣсь одна цинковая пластина Z находится между двумя угольными С. С 7. С Фиг. 14. Фиг. 15. Соедижніе плоскшсъ эмктродовъ.—Другой тяпъ элеиентовъ Грене — съ плоскими элевтродами, — даетъ токъ, болѣе сильный. Сила тока алемепта аавяеитъ отъ величины поверхности иластипъ и ихъ близости одной къ другой. Но для того, чтобы выдѣляющійся газъ иогъ свободно выходить изъ элеиента, между цинкомъ л углями должно быть разстояпіе по крайней мѣрѣ въ одну четверть дюйма. Сущеетвуетъ много рязличныхъ способовъ, при номощи воторыхъ цикки и угли плоской формы въ
элементѣ Грене удерживаются въ своекъ положеіііи. Фиг. 16. представляегъ шособъ соединения злектродовъ съ деревянными раздѣлкаин—въ горизшігалыюмъ разрѣзѣ. Мѣд- ные болтике В просунуты въ отверстія, высверленный вт, деревяпныхъ раэдблкахъ и электродах* (средпій бол- Фиг. 1(і. Фиг. 17. тикъ). Деревянный раздѣлкн между цинками и углемъие показаны на рисуниѣ— онЁ занямаютъ бѣлое поле. Какъ и на всѣхъ другихъ рисункахъ—здѣсь угли обозначены С, а циниъ—X. Цинкован пластинка ялѣетъ отверстіе больше того,
- 27 — чЪт. это необходимо для болтика. Въ ато широкое отверг™ вставлена пробка тъ рогового каучука «,—так'ъ что никакого соприкосиоштія между болтомъ и нипкомъ нт.тъ. Въ наружныхъ дерсгшнпьпъ планкэхъ М и N, удерживаншшхъ угольвые электроды, для послѣдиихъ сдѣ- лаиы выборки, — благодаря этому углв держатся даже крѣпче, а болты иояео брать короче. Нечего и говорить, что деревянный раздѣлкя и плапви должны быть пропитаны иараффнпомъ или окрашены эмалевой краской. Другой способъ соединспія вмѣстѣ цдтаовъ и углей въ элеиентѣ Грене представленъ ыа фиг. 17, — здѣсь требуется только рѣ деревянныхъ раздѣлки о и Л и шурупы для дерева. Цинвъ входить въ выемки, сдѣланныя для него, въ той и другой раздѣлкѣ,—въ каждую онъ входить наполовину своей толщины, гаиъ чго на вонцахъ деревян- пыя поверхности соприкасаются. Одинъ нороткій шурупъ съ утопленной въ дерево головкой — г, проходить чрезъ ципковую пластину насквозь я удержвваетъ ее посере- динѣ. Каждый уголь привинченъ двумя шурупами къ деревянной разд'Ьлвѣ, къ которой онъ прилегаетъ, но при этоиъ падо выбирать шурупы такъ, чтобы они не доводили до цияка, иначе произойдет!, короткое замыканіе тока. По одному шурупу находится на концахъ деревянныхъ раядѣлокъ, — эти шурупы соеднняють деревянный раздѣлки вмѣстѣ. Деревянныя раздѣлки должны быть достаточной длины,— шире горлышка банки, въ которой помѣщается эленевтъ,— чтобы они могли держаться на его краяхъ. Къ цинку внѣшняя цѣпь можетъ присоединяться или посредствомъ мѣдяой проволоки, припаиваемой яъ цинку и пропущен-
- 28 - ноя паверхъ, или,—сели ыинкъ достаточно длиненъ,—то края его пропускают^, выше деревявпыхъ планокъ и въ нему привинчивает, зажамъ. Къ угоіьнымъ электродамъ также могутъ быть привинчены зажяны, или — около углей вкладываются мѣдныя пластинки, зажимаемый не- жду углями и деревомъ. Фяг. 18. Элеиентъ Грене бутылкой. — Это отань^удобный ѳлвиентъ для дѣйсхвія индуктивныіъ яатушекъ, — онъ изображен! на фяг. 18. Берется банка въ формѣ. бутыли съ высокимъ и шд- рокинъ горломъ J, снабженная крышкой взъ изолирую-
— 29 — щаго матеріала ft. Въ -чтой баикѣ н содержится электровозбудительная жидкость. Дніі утолыіЫя пластины С С прочно прикрѣплелш къ крышкѣ и присоединены вжѣстѣ въ одному заживу А. Цинкован пластина /, свѣшивяется внигъ отъ нѣдной головки К со стержненъ, который мо- жетъ подниматься и опускаться въ крышкѣ (> вмѣстѣ съ нею. Такннъ образомъ, цннкъ можно по желанію то опускать, то поднимать изъ жидкости. Стержень Б цинковой пластины соедвненъ съ зажимомъ В. Элевтровоз- будительная жидкость наливается только въ нижнюю, шарообразную часть бутыли. Еогда требуется пустить элемента въ дѣМствіе, опускаютъ внивъ цннкъ иосред- ствонъ стержня. Когда-же элемента ненуженъ, стержень поднимается до тѣхъ поръ, пока не выйдетъ оовсѣмъ иэъ раствора цинкъ. Зажимная головка К зажимается в нѳ даетъ цинку упасть въ жидкость какъ-нибудь случайно. Батарея Грене съ подъемными электродами.— Очень простой и удобный отанокъ для одновременная под- ннманія и опусквнія алектродовъ въ цѣломъ рядѣ элемен- товъ Грене представленъ на фиг. 19. Банки четыреуголь- ной формы съ элевтровоабудительною жидкостью стоятъ надосвѣ о. Съ обоихъ концовъ доеки а поднимаются вертикальный стойки Ь и с, — внизу по ширинѣ банокъ, кверху суживающіяся. Съ бововъ къ стовкамъ привинчены съ той и съ другой стороны манки ей* Такимъ образомъ, банки заключены какъ бы въ клѣткѣ и пе мо- гугь биться и качаться. Въ верхнихъ частяхъ стоекъ Ь и с съ внутреннихъ сторонъ сдѣланы пазы, въ которыхъ хоіятъ концы бруса к, къ которому прикрѣмевы всѣ Гмьвііівчвтіе ыемекты. 8
— 30 — алектроды, соединенные соответственно въ группы во три электрода,—пинкъ и два угля,—тѣиъ или другимъ изъ спо- собовъ, описанныхъ выше,—фиг. 16, 16 и 17. На ковцахъ итого бруса находятся двѣ цѣиочви, наверты'вающіяся на стержень о, вращающійся въ подшипникахъ въ верхнихъ концахъ стоекъ Ъ и с при вращеніи рукоятки р. Такимъ ■образомъ, когда надо прекратить дѣйствіе баттареи, поднимают! всѣ электроды н они висятъ на воздухѣ. Со- I ДЬ I Фиг. 19. единедія шлюсовъ различныхъ ѳлемеытовъ баттареи находятся въ брусѣ к. О епособагь соединенія ила группировки элементовъ будегъ сказано необходимое нише, въ гл. VII. Существуегь и другой сиособъ иодшшанія электродовъ изъ такой батареи. Бруса к не дѣлается, но каждая группа электродовъ виситъ на отдельной цѣпочкѣ, навертывающейся на стержень о. При этомъ всѣ электроды также вынимаются сразу изъ жидкостей, но тутъ полу-
— 31 — чается та выгода, что,, если надо одиііъ или несколько элементовъ исключать при работѣ, то стоитъ только ихт. электроды подвѣсить къ стержню посредством^ крюка, инѣющагося при каждой групаѣ электродовъ и когда они не будутъ опускаться вмѣстѣ съ другими. Устройство это настолько понятно, что мы не приводимъ здѣсь особаго рисунка. Фиг. 20. Элементъ Фуллера.—Элементъ Фуллера съ двухро- мовокаліевоя солью изображена на фнѵ. 20. Угольный электродъ с обыкновенно дѣлается въ фориѣ пластины около трехъ приблизительно дюйиовъ шириною и около девята дюймовъ длиною. Но нѣкоторые элементы Фуллера делаются съ четырьмя угольными пластинами, подвешенными къ деревянной крыглкѣ. Въ зтоиъ случаѣ угли всѣ соединяются вмѣстѣ и образуютъ обширную по-
— 32 — верхиость, уменьшая тѣмъ еамымъ внутреннее сопротивле- ніе и-увеличивая силу тока. Цинковый электродъ имѣеть коническую форму, вакъ это показано на фиг. 20—Z. Мѣдная проволока е влита въ цинковый электродъ, такъ что соедивеяіе получается очень хорошее. Боѣ пинки въ большей степени разъѣдаются у поверхности раствора,—при такой формѣ цинкъ расходуется болѣе равиомѣрно. Въ пористый сосудъ р наливается пѣкоторое количество ртути для поддеряанія амальгакапіи. Такъ какъ цинковый электродъ очень коротокъ, то ртуть всползаегь по нему и постоянно обволакиваетъ его, чѣмъ и поддерживается амалыанація. Въ наружному еосудѣ, заключающий, въ себѣ уголь пый электродъ, употребляются различный жидкости. Всѣ жидкости, примѣияемыя для элемента Гренѳ, примѣникы и для элемента Фуллера. Наиболѣе употребителенъ растворъ, состоящій изъ 8 частей воды, 1 части двухромовокаліѳвой соли (хромшнга) и 3 частей купороснаго масла. Въ пористый сосудъ, содержаний пинкъ, наливается растворъ изъ 7 частей воды и % частей поваренной соли. Хотя элемента Фуллера можетъ давать токъ большой силы втеченіе долгаго времени, — жидкости, тѣмъ не мепѣе, постепенно емѣшиваются. Элементы Фуліера въ большоиъ иолячествѣ употребляются телефонными^компані- ями для работы на болыпвхъ разстояніяхъ. Низкое внутреннее еоиротивленіе, высокая электродвигательная сила и
— 33 — потону большая энергія, ииъ развиваемая, дѣлаютъ его особенно пригоднымъ для такого рода службы. Низкое внутреннее сопротивленіе требуется въ телефо- нахъ, — въ особенности въ тѣхъ случаяхъ, гдѣ условія требуютъ расхода значительна™ количества электрической силы. Элемента Фуллера съ большой, иакъ угольной, такъ и цинковой поверхностью показанъ на фиг. 21 (цинкъ на фиг. 23, стр. 37). Фиг. 21. Элементъ Фуллера съ дроблен ымъ углемъ.— Мы хотимъ сказать теперь объ одномъ интересномъ видо- иэмѣненіи элемента Фуллера. Пространство вокругъ по- ристаго сосуда ^наполнено дробленынъ углеиъ, предста- вляющнмъ электрическое сосдиненіе гь угольному электроду. Цѣль этого^устройства заключается въ томъ, чтобы увеличить угольную поверхность и уненьшить внутреннее
- 34 - сопротивление элемента. Пористый сосудъ, содержаний цинкъ, наполнить почти доверху водой, къ которой прибавлено 2 части но вѣсу пашатырю я 1 часть соляной кислоты, Ваѣшаій сосудъ ("бапна} содержитъ оданъ взъ раство- ровъ съ двухромовоналіевой солью, приведенныхъ выше для элеиентовъ Грене н Фуллера. Элемента этотъ ямѣетъ высокую электродвигательную силу—около 1,9 вольта и токъ большой силы. Онъ превосходенъ для электродвигателей, для яндуктивныгь катутекъ и для дѣйотвія иа- лѳпькнхъ злсктрлческнхъ ламігочекъ. Онъ не испускаетъ во время работы особенно замѣтнаго количества тяжелить газовъ. Чтобы еще болѣе уменьшить количество выделяющихся газовъ, — вмѣгто соляной кислоты берутъ купоросное масло, по, какъ сказано уже, газы эти пе настолько ѣдки и тяжелы, купороеное-же масло не даетъ гакяхъ хорошихъ результатовъ, какъ соляная кислота. Цинковый электрокъ иожетъ быть въ видѣ иопуса, стерянн, пластины или, для тяжелой работы ~ въ видь цилиндра, оогнутаго изъ толстаго цинковаго листа в представляющего обширную поверхность. Хромовоизвестковый элементъ,—Эломентъ этотъ состонтъ изъ наружной банки, пористаго сосуда и двухъ жидкостей—съ двумя электродами. Въ іюристомъ соеудѣ находится угольный нлектродъ, стержненъ или пластиной,—окруженный яаблтымъ дробленымъ углемъ. Сверху для занечатыванія крышка заливается сургучомъ илд смолой. Если пористый сосудъ зялитъ, то для наполпенія
— 35 — его жидкостью, кг крышиіі оставляет™ небольшое от- верстіе. Въ наружную банку ставится цинковый инлиндръ, окружаюшій пористый сосудъ. Жидкость для порлотаго еоеуда дѣлается такъ:— 'і. части по вѣсу хромовоішестковой соли растворяются въ 5 частяхъ волы и къ атому прибавляется 5 частей купо- росігаго масла. Въ иаружвуіо банку наливается растворъ— 16 частей воды и 3 частей купороснаго масла. Токъ получается очепь сильный и элементъ прнгоденъ для тѣкъ жо цѣлей, какъ и эленентъ Фуллера. Но когда эленентъ не работаетъ, то пористый сосудъ долженъ опоражниваться, хотя одинъ и тотъ-же растворъ можетъ употребляться много рааъ. Газовъ этом, эленентъ не даетъ никаккхъ. Элементъ съ желѣзомъ и углемъ. — Во миогизъ элементам, гдѣ элекгродвигательная сила можетъ быть и меньше, — вкѣето цинвовьнъ можно брать и желѣзные электроды. Въ угольно жѳлѣввомъ элементѣ слѣдующее расположение даетъ очень хорошіе результаты. Пористый сосудъ содержитъ кусокъ толстаго желѣанаго листа въ смѣси аэотнокислаго натра, купороснаго масла и воды. Наружная банка —съ угольнымъ электродокъ, — наполняется чистой водой. Обѣ жидкости постепенно профильтровываются черезъ стѣнки пористаго сосуда и поннжа- югъ ввутреннее сопротивленіе элемента. Электродвига- тельвая сила нѣсвольво меньше 1,5 вольта. Элементъ съ циикомъ и желѣзомъ.—Цинковая
— 36 — пластинка помещается въ порні'.тдаі, сосудѣ, содиріііащсм'іі воды—16 частей и куноросиаго масла- 3 части. Пористый сосудъ находится въ наружной банкѣ, содержащей желѣя- Бый листа, изогнутый вокругъ пористаго сосуда. Крѣпкая азотная кислота употребляется въ иаруждой Йавкѣ и дѣйсгвуетъ на желѣзный іистъ. Въ другокъ видоизмѣне- ніи этого элемента желѣзяая пластина замѣняеттся же- лЪзнимъ сосудонъ, въ которомъ стоитъ пористый сосудъ. Зажииъ для присоединены цѣни привинчивается къ атому наружному сосуду. Элемента этотъ не иепускаета газовъ до тіііъ норъ, пока кислота не истощится а не ослабѣетъ.
ГЛАВА III. зленкнты съ сърнокисіон иьдью. Элсиентъ Даніэля.—Элементь Даніэля есть одннъ изъ аавболѣе постоянныіъ алементовъ для практических* прнмѣаеній, но, вак*ь его электродвигательная сила, танъ <1>нг 22. Фиг. 23. и сала тока—незначительны. Кань изображено на фит. ТІ, онъ состоять изъ ципковаго цилиндра Z въ пористонъ сосудѣ, почти наполненыомъ водой, снаружи котораго на- щнтся растворъ мЬднмго купороса. Для ускоренія дѣй- ствія часто ирибавляютъ, впутрі. иорнстаго сосуда, или
- 38 — нѣснолько капель кугтороснаго масла или около ложки сѣрнокислаго цинка (цинжжаго купороса). Мѣдный лисгь (1 содержится въ наружной банвѣ и окружаетъ пористый сосуда.. МѣдныЙ лисгь должепъ быть какъ иожно тояьше, лишь бы только онъ не свертывался. Очень удобная для описываеиаго элемента форма цинковаго электрода представлена на фиг. 23. Въ пѣкотррыхъ формахъ этого элемента мѣдная пластина пояѣщаетея внутри иористаго сосуда, а цинкъ— внѣ его, растворы, разумѣется, также перемѣщаются. Посіѣднее расположите не танъ хорошо, такъ кавъ, чѣнъ обширнѣе поверіпость иѣднаго электрода, тѣмъ лучше деноляризація. Если элешевтъ долженъ давать слабый токъ втечеітіѳ продол пи re льна го періода времени,—кристаллы нѣднаго купороса должны быть пабиты "между ыѣдаымъ листомъ и пористымъ сосудомъ. Мвдиый вупоросъ также вабн- ваетея между мѣдаыиъ листомъ я внѣшнимн стѣннами. Хотя это увеличиваетъ продолжительность службы элемента, но въ то же время увеличивается и его внутреннее шпвотввленіе. Если же требуется сильный токъ втечевіе болѣс коротка™ временн,~въ наружиую банку наливается насыщенный растворъ мѣдпаго купороса. Исли къ раствору въ пористомъ сосудѣ прибавить сѣрповнелаго цинка— внутреннее сопротивлепіе немного увеличивается, а сила тока уменьшается. Постоянство же энергіи, развиваемой элеяен- томъ, сохраняется въ теіевіе болѣе продолжнтельнаго промежутка времени, чѣмъ при употр*бленія купороснаго масла. Элементы Дапшн примѣнятотся въ вамквутыіъ цѣпяхъ
— 39 — n, высоки in. шіиотшин'Пііт, какх то: на шкчра<|шыхъ ливіяхъ, ііредихраинтилыіых'і. аппаратах'], нротивъ воронъ н вт. прочихъ «лучаяхъ, когда цѣпь обыкновенно замкнута и аппарат* приходить въ дѣйствіе, когда цѣпь ра- зоиввута. Гораздо рѣже употребляются овн на телефон- иыхъ линіяхъ и для прнведепія въ дѣйетвіе нсбольшихъ электродвигателей. Но известное чпсав злеиентовъ Даніэля можно употреблять для заряжшіія исболынихъ акнумуляторовъ; раз- счеть производится, принимая, что электродввтателыіая сила одного элемента Даніэля равяа 1,07 вольта. Такъ какъ внутреннее сопротивление аккумулятора незначительно, то для заряікенія аккумулятора требуется по крайней мѣрѣ четыре элемента. Самый удобный путь опредѣлить точное число элемец- товъ, требуемое для заряжонія аккумулятора, это—ввести въ цѣпь въ послѣдовательномъ соеднненіи амперометръ и соотвѣтственно увеличить или уменьшить число злеиентовъ. Ртщіи въ ѳлемептѣ Даніэля.—Ходъ химичесяихъ соединена и разложепій, происходящих! въ аяементѣ Да- шяя, ножпо описать тавъ. Сѣрнокишя мѣдъ вля мѣд- пый купоросъ разлагается на сѣрную кислоту и яѣдь- Мѣдь отлагается ва мѣдной иластннѣ, такх что послѣд- няя становится все толще во мѣрѣ того, какъ работаешь злемепгъ. Сѣрная кислота разрушаетъ цаннъ и образуете съ нииъ цинковый куворосъ. Такимъ обраэомъ, циикъ мало-по-малу растворяется и остается ьъ растворѣ въ нористомъ сосудѣ. По истечеши нѣкотораго времени ра- створъ сѣрнокнслаго цинка становится черезъ-чуръ крѣіт-
— 40 — кинь и внутреннее сопротивление элемента увеличивается Нѣкоторое количество раствора вычерпывается потому и ванѣняется водой. Для опредѣлевія плотности раствор употребляется арео- метръ, представленный нэ фиг. 24. Ареоветръ представляешь изъ себя стеклянную, съ грузом, впизу трубку, расширяющуюся ближе къ нижнему концу въ шаръ, Бъ самой трубкѣ он стержвѣ надъ шаромъ находится шкала съ дѣленіянн. на которой ноказано, насволько та жид- Ог - - Z « с *т і т й Фиг. 21. Фиг. 25. кость, въ которую погружается ареоиѳтръ до той или иной мѣтви, тяжелѣе воды. Когда раетворъ становятся'' гуще, ареометръ поднимается, подобно тому, какъ какое- либо тѣло, которое тонетъ въ наслБ, пламетъ на вод'в. Главный недостаговъ, указываемый въ аленентѣ Да- піэля, заключается въ томъ, что поры порастаго сосуда заполняются часто кѣдью я, наконецъ, послѣдній лопается.
_ 41 - Элементт. Калло или Даніэля, безъ пористаго сосуда. — Главная форма, въ которой зяементъ Даніэля употребляется въ промышленности, это—безъ пористаго сосуда, — жидкости раздѣляются въ силу разницы своего удільнаго вѣса. Фиг. 25 представляетъ такой эленентъ Даніэля, въ но- торомъ жидкости раздѣлены по своему удѣльвому вѣсу. С—есть мѣдь, a Z—цанкъ. Мѣдный элеятродѵ составлен! нзъ нѣсколькихъ мѣдішхъ листнковъ, склепанныхъ виѣстѣ носередннѣ съ припанішой изолированной ыѣдной проволокой п. Листики отогнуты въ впдѣ звѣзды, какъ это яредставлено на чертежѣ справа, и такая фигура стоить на ребрѣ па днѣ банки. Нижніе углы отдѣлъныхъ листиловъ этой авѣзды загнуты, и въ нее васыпается оноло фунга мт>днаго купороса; эти загнутыя часта листивовъ служатъ въ родъ лапъ яіоря въ массѣ кристалловъ. Количество вристал- ловъ—мѣднаго купороса взмѣнястгя съразмѣрояъ байки. Въ болыпихъ баннахъ требуется около четырехъ фун- товъ, — надо дѣлать такъ, чтобы кристаллы купороса при заряженіи но крайней мѣрѣ на одинъ дюямъ покрывали края листиковъ мѣднаго электрода. Цинковый элевтродъ для опясываемаго элемента .дѣ- лаетея въ различныхъ видахъ. На чертежѣ (елѣва) показана форма цинковато алектрода въ видѣ лампы, на концѣ которой находится ухо Ь съ зажпмомъ для нрисоерненія провода и засѣчка для надѣвапія на крап банки, кавъ это и показано на рвсунвѣ. Вода наливается въ банку такъ, чтобы края цянвоваго
— 12 — элетрода были покрыты ею ш одішъ приблизительно дюймъ. "Если требуется, чтобы алементъ началъ свое дѣйсг- віе немедленно, въ него прмливаютъ нѣсколько капель купоросваго масла или чайную ложку цинвоваго купороса. Если-же немедленно по его составления пустить его въ работу ве требуется, соеднвяютъ мѣдный элск- тродъ съ цинковымъ, т. е. образуютъ короткое замыка- ніе приблизительно на ночь, или во всякомъ случаѣ ве короче, чѣыъ на нѣсколько часовъ. Химачеснія реакціи тѣ-же, что н въ элемептѣ съ пористымъ сосудоиъ. Осо- бенвость этого элемента заключается въ томъ, что ра- сгворъ мѣдваго купороса тяікелѣе воды и потому онъ остается па дцѣ байки. Когда элемевтъ дѣйствуетъ правильно и съ полкой своей силой, верхній растворъ безцвѣтеігъ, а растворъ внизу онрашенъ въ глубоко сннш цвътъ. Граница между двумя жидкостями ясио видиа и находится по крайней мѣрѣ на дюймъ виже ципковаго электрода. Если элемевтъ работаетъ веудовлетворвтельво, синій растворъ начвнаетъ подниматься, и ыѣдь отлагаться на пкыковомъ электродѣ въ видѣ темной, грязноватой массы. Элементъ безъ порнстаго сосуда должеаъ постоянно находиться въ работъ въ цѣпи въ пѣсколько омовъ сопро- тивлепіемъ. Электродвигательная сила безъ пористаго сосуда приблизительно та-же, что и сз> ворнстымъ сосудомъ, т. е. около 1, 07 вольта. Слла тока его также очень незначительна и рѣдко нревосходитъ Ча—1 амперъ. Никогда не слѣдуетъ дозволять элементу Дааіэля безъ
— 43 — пористыхъ перегорояотп, штішгомъ охлаждаться на холо- дѣ—онъ даетъ токъ гораздо снльпѣе, если его держать въ теплѣ. Токъ очень большой силы получаете», когда элементы эти стоять въ йолыпомъ тазу съ теплой водой, Элементы вродѣ описанпаго, называются также элементами Камо, по имени нхъ нэобрѣтателя. Различный впдо- измѣневія элементов!. Калло различаются главпыяъ обра- зомъ формой электродовъ. Сложный цинковый электродъ. — Описываемая ниже форма цишеоваго электрода нзобрѣтева Жоржемъ діінфревилемъ. Онъ называется сложными или также не Фиг. іѲ. Фиг. 27. дающинъ от5росовъ (wasteless) эдектродомъ,.такъ какъ онъ составляется изъ многихъ частей, ияъ воторыхъ каждая вставляется, когда она достаточно израсходуется, въ слѣдующую,—новую посредотвомъ шипа а, входящаго въ соотвѣтствующее гнездо, инѣющееся съ нижней стороны каждой части,—какъ это представлено на фиг. 26. Тотъ-
- 44 — жеэлектродъ представленъ и па фиг. 3U, гдѣ вндво, что онъ имѣетъ форму кисти. Въ Англіи почти повсюду на телеграфныгь линіяхъ употребляются эти цинки, представляющіе аа поелѣднее время почти единственное усовершенствованіе въ элемен- тахъ безъ пористыхъ перегородокъ, дѣйствующйхъ вслѣд- ствіе разности плотностей жидкостей. Цинковый электродъ лапой.—Цинковый электродъ лапой, о которомъ мы говорили выше (фиг. 27), весьма распрострапенъ для пожарныхъ сигналовъ иди телеграфный, линій, но теперь его мало по налу вытѣсняютъ сложные цинковые электроды, описанные въ предыду- щемъ параграфѣ. \- ■ •с Фиг. 28. Эленентъ Томсоыа, основанный на раэницѣ плотности жидкостей.—Въ элемептѣ Тоисона преслѣдо- валась цѣль, — устроить такой шьваническій элементъ, въ воторомъ внутреннее сопротивленіе было-бы по возможности уменьшено. Фиг. 28 представляетъ элементъ Томсона въ разрѣзѣ. Здѣсь Р есть фарфоровая или стеклянная кювета или
— 45 — плоскін сосудъ, какіе употребляются въ фотографіи щи проявленія; С—тонкая нудная пластина, къ которой припаяна проволока. Эта мѣдяаа пластика положена на дао кюветы Р и покрыта слоенъ вристаляовъ мѣднаго вупороса. Въ углахъ кюветы поставлены небольшіе фарфоровые изоляторы г, при чеігь, если пластины болыпік, то пятый изоляторъ ставится еще посередннѣ. На этн вяоляторы кладется цинковая пластина Z, завернутая въ одвнъ слой холста, въ растительный пергамента или шерстяную матерію (фланель). Послѣ этого наливается въ кювету вода, такъ чтобы покрылся верхній электродъ и элеыентъ замыкается короткими замыканіеиъ на одинъ приблизительно часъ времени. Разстояніе между поверхностью слоя кристалловъ и нижней стороной цинковаго электрода можеть быть около одного дюйма. Въ батареѣ подобнаго рода плоскіе элементы располагаются одинъ надъ другимъ и такімъ образонъ занимають мѣста меньше, чѣмъ обыкновенные элементы, составленные въ батарею. Понятно,, что въ описанноиъ :+леиентѣ можно дѣлать разныя несущественный видоизмѣнеаія, вызываемый тѣмн или иными ус- ловіями, въ которыхъ ему приходится дѣвствовать. Во- обще-же онъ очень хорошъ для заряжѳнія небольшкхъ авкумуляторовъ въ отдѣльности или цѣлыми небольшими батареями. Вмѣсто фарфоровыхъ кювѳтъ и ыѣдиыхъ листовъ можно брать—и получать при ѳтонъ превосходные ре- узльтаты—свннцовыя кюветы. Эти кюветы дѣлаютея изъ Гыьылввчесвіе ыршміы. 4
— 46 - тонкаго листового свинца я па дно кладется мѣдный купорось. Свинецъ представляетъ хорошее соерненіе п скоро покрывается мѣдыо. Когда составляется батарея изъ элементовъ Томсона, то длинная полоса листового свинца можегь соединять свинцовую . кювету съ ципвонъ слѣдующаго элемента, рас поло же впа го выше, свинцовая кювета можегь ниЬть выдающееся ухо, отъ котораго и вдеть уже соединевіе ш. цапку элемента, находящегося ниже. Когда цѣлни рндъ эдеиептовъ Томсона образуетъ батарею, чнетва нхъ, въ особенности, если, они въ свип- цовыхъ кюветахъ,— дѣло довольно затруднительное,— приходится разъединять соедияенія и чистить каждый элемента въ отдельности. Электро двигательная сила та же, что и элемента ст. цинковымъ электродоиъ лапой; но сила тока иожеть быть огъ 5 амперовъ и выше. Последняя завиевтъ отъ разиѣровт. пластияъ и близости нхъ другъ въ другу.
ГЛАВА IV. FUU1IE ЭЛЕМЕНТЫ. Элеиентъ Лаланда и Шаперона. —Элемепгъ съ окисью иѣди, введенный уже много лѣтъ тону назадъ (1881 годъ) Далащомъ и Шаперономъ, предетавляетъ собою наплучшій элеиентъ для работъ, гдѣ нре,жде всего требуется постоянство тока. Элементы этого рода пе требуютъ собственно никакого уюда, пе испускащтъ пикакихъ тиаелыхъ газовъ, и такъ какъ внутреннее сопрогнвлѳніе—пиэко, то сила тока— велика. Электро-двигательная сила мала,—-въ условіяхъ дѣй- етвителъной работы она всего около 0,68 вольта. Элеиентъ состоитъ нзъ положительна™ электрода і— цинка н отрицательнаго - червой окиси мѣдн. Электровозбудительная жидкость—ѣдкій натръ, растворенный въ водѣ. При работѣ циикъ разъѣдается ѣдкнмъ аатромъ, образуя сложную соль цинка и натрія. Кислородъ постепенно выделяется изъ окиси мѣдн, которая превращается постепенно въ чистую мѣдь. Пластина изъ окиси мѣди такимъ образонъ становится болѣе эдевтро-проводящей и внутреннее сопротнвленіе влемента уменьшается.
— іѣ — Тага, какъ воздухт. дѣйствуетъ па ѣдкій натръ, превращая его въ углекислый натръ или соду, жидкость сверху заливается нараффинпмъ. Въ прежнее время, когда эти злементы только-что появились, электро-возбудительная жидкость содержалась въ желѣзной бутыли (фиг. 29). Окись мѣди въ порошкѣ насыпалась въ него въ такомъ колнчествѣ, чтобы no- врылось дно. Такъ вакъ ввѣшвяя цѣпь присоединялась въ стѣнкамъ желѣзной бутыли, то внѣстѣ съ тѣмъ пофиг, ж лучалось соединеніе и съ окисью мѣди, которая, какъ сказано, лекала непосредственно на днѣ, Цинковый элек- тродъ въ видѣ полаго внутри цяляндра подвѣшивался посредипѣ бутыли, но былъ изолировапъ отъ стѣнокъ. Элекентъ этого рода можно сдѣлать очень споро, если въ видѣ желѣзной бутыли взять простую жестянку, въ каиихъ продаются консервы. Эта жестянка должна быть
- 49 - внутри хорошо но воѣмъ швали, запаяна и отчищена. Для првсаедииешя йнѣиіией аѣпи къ стѣнкамъ припаивается или приклепывается мѣдіш проволока. Дво*покрывается черной окисью мѣди на глубину отъ двухъ до трехъ дюймовъ. Сложный цинковый алектродъ въ видѣ кисти нанболѣе подходитъ въ данномъ случаѣ. Часть цинковаго электрода, проходящая череэъ поверхность жидкости, покрыта аефальтокымъ лакомь. Элеиентъ шполненъ растворомъ ѣдкаго нитра въ водѣ,—1 часть натра на 4 частя воды. На поверхность жидкости наливается слой тяжелаѵо масла. При атояъ она не должна закрывать цинкъ несь. Немного овъ долженъ выдаваться изъ раствора для того, чтобы можно было присоединять лроводъ. Другой споеобъ заключается въ томъ, что чернаа окись мѣди кладется въ открытый желѣзнын сосудъ или коробку В съ мѣдной, изолированной гуттаперчей проволокой для присоедипеніз иъ цѣоо. Желѣзная коробка стоитъ на днѣ стеклянной бааки (фиг. 30") и въ послѣд- неиъ виситъ цинкъ Z. Чѣиъ ближе цинкъ къ окиси, тѣмъ еяльнѣе будетъ тот., такъ какъ сопротивленіе раствора ѣдваго натра уменьшается. Вмѣсто ѣдкаго натра ножпо также употреблять растворъ ѣдкаго кали: Когда вся окись возстановится въ чистую мѣдь, дѣй- ствіе элемента прекращается. Мѣдь можно тогда вынуть, промыть и высушить. Ее можно прокалить на желѣзномъ лвстѣ надъ газовымъ илаиенемъ и тавамъ образомъ вновь превратить въ окись дѣйствіемъ кислорода воздуха. Инымъ споеобшвъ работоспособность описываеиаго зле-
— 50 мента нштаиавливается тѣигь, что от включают* къ цѣпь съ другими элементами, пропуская череаі. него токъ въ направленІи, обратномъ тому, какъ онъ іідеть, когда эленентъ образует!, его самостоятельно,—ииыми словами, съ намъ поступают!., какъ ст. аакумуляторомт.:—положительный полюсъ элемента, то-ссті. окись йѣди, соедиияютъ съ положительпымъ-же полюсомъ заряжающей баттареи и отрицательный съотрнцатмъныиъ. При этонъ вводится Фиг. 30. Фиі\ 31. достаточное сопротивление. Впрочемъ, относительно возста- иовленія или варяженів этого алемепта электрический, током, мы можемъ указать па спеціальныя сочииенія, носвященпыя аккумуляторами или вторкчнымъ баттареямъ, здѣсь-же завѣтинъ только, что вообще способъ этотъ нельзя рекомендовать, такъ какъ при этомъ нанковые электроды иереходятъ въ чрезвычайно рыхлое состоявіе.
— 51 — Элементъ Гладстона-Лаланда. — Гораздо удобнѣе віідоизмѣлепіе элемента Лаланда-Шаперона — элеменіъ Гладстопа-Лаланда, представленный па фиг. 31. Окись мѣди формуется въ нластины, удерживаемый въ элементѣ при помощи мѣдной рамы. Эта рама подвѣіпена къ крыщкѣ элемента и устроена такъ, что она доиуекаетъ въ случаѣ надобности перемѣпу пластянъ безъ особшъ хлопотъ. Фиг. 32, Фиг. 33. Въ прежиигь типахъ элемента Лаланда окись мѣди держалась въ рамѣ посредствомъ заяимовъ съ винтами я гаевъ. Въ настоящемъ аяементѣ вмѣсто нихъ употребляются пружинные зажимы, въ ноторыхъ быетрѣе производится перемѣна пластинъ. Подробности относительно этой рамы и зажимовъ можно понять, если обратиться къ фиг. 32 и 33. Рака сдѣлана изъ мѣдпаго прута, согнутаго въ формѣ, представленной на фиг. 32,—а,-а н поперекъ ея приклепапъ иостояннпый пружинный заягимъ Ь. Пластана, ияъ окиси мѣдп кладется на него и накладной аажинъ
— 52 — (фиг. 33.) вкладывается на свое мѣсто и при помощи нѣсколькихъ простыхъ движеній завирается. Именно,— отверстіе с' (фит. 33), на накладноиъ зажимѣ надѣвается на шипъ съ головкой г (фиг. Ж) а отверстіе г, на петлю г, причемъ шпенекъ Л поднимается, какъ на двухъ верхнихъ чертежахъ фиг. 33, изображающий накладной зажияъ спереди и въ профиль. Нослѣ .этого шпенекъ А опускается, какъ на нижнихъ чертежахъ и накладной за- жимъ запертъ. Такннъ образомъ, пластина изъ окиси мѣди держится между двумя зажимами,-—постояннымъ и накладнымъ. На рис.. 32-е и е обозначаютъ резиновый трубки надѣ- тыя на обѣ вѣтви рамы. Раиа съ окисью нѣди концами своими пропускается въ крышку и сверху завинчивается ганками, при чемъ на одной вѣтви помѣщается зажимъ, для присоединеЕІя цѣпи, какъ это представлено на фиг. 31 и 35, Тагь какъ поверхность пластинъ изъ окиси мѣди обширна, то получается превосходное сопракоснове- ніе между ними и пружиннымъ залсимонъ и слѣдовательно они прочно держатся,—и остается еще большая открытая площадь, соприкасающаяся съ алентровозбудктельной жидкостью. Цинковые электроды въ видѣ пластинъ понѣщаются съ той и съ другой стороны пластины изъ окиси нѣди и соединяются вмѣстѣ. Отъ каждой цинковой пластины проходить вверхъ ухо, пропущенное насквозь черезъ крышку в приввнчинное къ шляпкѣ сверху крышки. Эта форма цинка представлена отдѣльно на фиг. 34. Другой способъ устройства заключается въ томъ, что цин- ки подвѣніиваются къ петлв, подвѣшенной въ свою оче-
- 53 - редь п. стержню п> нлшічшшьші на него ганками в аа- жимоыъ, къ воторымъ присоединяются концы проводовъ. Элементъ, представленный на фиг. 31, имѣетъ такимъ именно образомъ подвѣшенные пипки. Рисунокъ этотъ предетавлнетъ элементъ, занумерованный въ продавѣ G 30, и расчитаниый на 150 амперо-часовъ. Овъ понѣщается въ эмальмрпнанномъ стальномъ сосудѣ или банкѣ. Въ Фиг. 34. Фиг. 35. элементахъ большого размѣра ставится по двѣ пластины изъ окиси мбди. Фиг. 35 ивображаетъ электроды момента на 300 амперо-часовъ, а фиг. 36—весь этотъ элементъ, собранный вполнѣ. Въ продажѣ овъ обозначается нуме- ромъ G (50. Пластины изъ окисн мѣди изъ элемента Гладстона-Ла- ланда можно отчасти воастановлять въ прежнее ихъ состоите, послѣ того какъ онѣ истощатся отъ работы, для чего ихъ вынамаютъ, промываЮтъ и выставляютъ на несколько часовъ на свободный токъ воздуха. При этомъ
— ы — пластины ыіитываютт, въ себя кнслородъ и возшшавли- ваются на 20 приблизительно процентов!, своей первоначальной работоспособности. Такой нріемъ можетъ иногда быть совершенно у мѣста и ішезенъ,—наприлѣръ, есла нельзя достать скоро новыхъ пластинъ. Элевтровозбудительная жидкость состоитъ изъ ѣдкаго натра—1 часть но вѣсу, воды—4 части. Раньше употреб- Фиг. 36. ляли ѣдній натръ въ палочвахъ, но теперь оказалось, что ѣдкій натръ въ порошкѣ растворяется гораздо лучше. Изъ нногократныхъ онытовъ выяснилось, что ѣдкій натръ эаетъ результаты гораздо выше,—и при томъ не залерзаетъ въ растворахъ, ври тавнзь теывератураіъ, когда ѣдкое кали заиерзаетъ. Сверху жидкость заливается слоемъ параффина, что нрепятствуетъ превращенію ѣдкаго натра въ соду дѣй-
- 55 — ствіемъ атмосфернаго воздуха. Для того, чтобы понизить шіротнвленіе пластинъ овнси мѣдн и ускорить проявле- піе полвой энергіи элемента, ва поверхности ихъ отлагается гяльваноплаетичмви тонкій слон лѣдя. ъдвій яатръ сяльнѣе разъѣдаетъ циикъ въ томъ мѣстѣ, гдѣ онъ входить въ жидкость. Въ виду послѣдцяго обстоятельства опъ и дѣлаегся вверху толще, чѣмъ внизу. Пластилы изъ окиси мѣдн должны быть всегда ниже уровня электровозбудительнон жидкости въ банкѣ. Одного дюйма жидкости, считан въ томъ іислѣ и предохранительный слой иасла или параффина, достаточно падъ верхний, краемъ пластины изъ описи мѣдн. Элементъ Гордона. — Элемента Гордона (фиг. 37) также принадлежитъ къ группѣ элеаентовъ, устроенныхъ по типу элемента Лалапда; но окись мѣди въ ненъ находится въ видѣ порошка. Норошокъ этотъ содержится въ сѣтчатой желѣзной коробкѣ, а, нодвѣшенной къ крышкѣ. Широкій, согнутый изъ толстаго листа цинковый элект- родъ I), окружаетъ коробку еъ окисью и благодаря величин* своей поверхности понижаетъ внутреннее сопротив- леніе элемента. Цинковый элентродъ ставится, какъ это видно и па рнсункѣ элемента (фиг. 37)—на фарфоровыхъ изоляторахъ с. Элементъ Нунгессера. — Общій видъ этой формы элемента Нунгессера, —также принадлежащего лъ тиву ялементовъ Лаланда,— лредставленъ на фиг. 38. Окись МТ.ДИ содержится въ цилиндрической мѣдной банк-f. а, и на рисункк показано, какъ она подввшена въ центр* цнн-
— 56 — коваго электрода. Цинковый электродъ Ь представляет! собою полый цилиндръ, висящін на снабженныхъ винтовой нарѣвкоиетержияхъ, па которые вавимиваются, когда это необходимо, новые цинки. Электроды язъ цинка и окиси мѣди разсчитаны тавиыъ образоиъ, что они расходуются одновременно—и одновре- Фиг 37. Фиг. 38. ыенно, слѣдовательно, требуютъ возобновления. Чтобы возобновить окись мѣди, ыѣдную коробку, въ которой она содержится, перевертываютъ вверхъ ногами, отвертываютъ гайку, и вынимаютъ дно,—порошокъ высыпается. Если окажется, что окись мѣди превратится въ металлическое состоите, то это знакъ, что элемента истощился. Въ мѣд- ную банку засыпается новое количество окиси иѣди, дно
— 67 - вставляется на нѣсто и аакрѣпляется гайкой, а цанкъ ігодвѣшиваетоя на своихъ етержняхъ. Элевтровозбудитель- ная жидкость перекупается вмѣетѣ съ окисью мѣди, но при этот, сдѣдуетъ поступать съ осторожностью, чтобы ни на руки, ни на платье не попадала жидкость. Животное или растительное наело, приложенное немедленно къ мѣ- сту, на которое попала жидкость, уничтожаетъ ея разъ- ѣдающее дѣйствіе; минеральное иасло не такъ хорошо отвѣчаетъ цѣли, такъ какъ оно не соединяется ни съ ѣдкнмъ кали, пи съ ѣдкимъ натронъ, Элементъ Беннета.—Элементъ Беннета ила элементъ съ жестяной байкой также поюяъ на элементъ Лаланда, но только вмѣсто окяси ыѣдн употребляется велѣао въ стружкахъ или опилкахъ. Электроды суть:—цинкъ и жестяная продыравленная коробка, или сѣтка съ желѣзпыми опилками или струх- каыв. Электровозбудительная жидкость—ѣдкій натръ или ѣдкое кали въ количеств* 1 части на 4 части воды. Электродвигательпая евла ялемепта немного меньше одного вольта. Очень хорошій элементъ итого рода иожно устроить та- кимъ образомъ, какъ показано на фиг. 39. Берутъ жестяной продырявленный цилиндръ В соотвѣтствующпхъ размѣровъ,—напримѣръ въ высоту 4 дюйма и діаметромъ— І'/і дюйма. Дырочки пробиваются въ ниіъ такъ, что онъ превращается какъ бы въ сито. Въ продаж* инѣютея впрочемъ, и готовые продыравленные листы жести. Когда изготовляется большое число такихъ элементов-!,, то внутрь цилиндровъ вставляется скалка, на которой и
— 58 — производится пробиваніе дырочекъ, тогда онѣ выходнтъ іфавильнѣе я не мнутся етѣнви. Лучше и скорѣе, но пѣ- сколько труднѣе сдѣлать цилиндрическую корзинку изъ желѣзной сѣтка. Цилиндръ этотъ имѣетъ одну или нѣ- сколько нѣдныхъ проволовъ, пропущепныхъ загнутыми концами въ отверстія въ самомъ верху въ стѣниахъ цилиндра и тамъ расвленанныхъ. Эти проволоки пропущены ^?5^gj Фиг. Ж въ просверленный отверстія въ деревянной крышкѣ С в служатъ, каиъ для присоединепія къ элементу внѣпшей цѣни или соединенія его съ другими элементами, тавъ и для дѳржанія жестяного цилиндра внутри наружной (іанкн. Внутрь цилиндра кладется желѣзо нъ опилвахъ, струж- кахъ или обрѣзиахъ. Если желѣзо загрязнено саломъ, то
— 5!) — его олъдуетъ отмыть предварительно въ горячей кодЬ съ содой. Цинковый электродъ дѣлается преимущественно тайке цилиндрической формы, взъ листового цинка,—в обни- ыаетъ жестяную сѣтку, — въ этомъ случаѣ токъ получается сндыіѣе. Если же токъ можетъ быть слабѣе, то хорошъ и элевтродъ въ вндѣ цинковой палочки. Другой способъ устройства этого элемента заключается вътомъ, чго берется мелкій желѣзпын сосудъ, около двухъ приблизительно дюймовъ высотою и въ него кладется же- лЁзо'въопилкахъ. Этотъ сосудъ, —круглый противень, и т. п., ставится на дпо наружной банки элемента и къстѣнкѣ его припаивается мѣдная проволока, Цинковый электродъ еъ этомъ случаѣ ложстъ быть формы или какъ на фиг. 26 ила 30. Желѣзпые сосудывътакнхъ элементахъ въ швахъ долины быть только зафальцованы, но не спаяны. Третье видоизмѣиеніе того же элемента заключается въ томъ, что виѣсто желѣанаго сосуда, ставится пористый. Этотъ пористый сосудъ наполняется желѣзными опилками, въ который и вставляется желѣзная или мѣдная пластинка для присоединены цѣпи. Какъ въ пористый сосудъ, такъ и въ наружную банку наливается въ качеств* электровозбудительной жидкости ѣдкій натръ. Элементъ Гаррисона. — Элемента Гаррисона, собственно говоря, есть аккумуляторъ или вторичный элементъ съ свинцонъ и цинкомъ и его можно по ястоще- віи возобновлять при помощи посторонняго источника тока ила механически.
— 80 — Отрицательный алевтродъ состоять ив'ь сванцоваго стержня, около воторяго енрнеговаиъ кусокъ окиси свинца (глета]. Въ алементахъ большого раамѣра ятоть кусокъ инѣетъ углубления вли огверстія, для того, чтобы была открыта діюітвію электровозбудительной жидкости большая его поверхность. Цинковый электродъ строится въ двухъ различишь формахъ. На фиг. 40 цдикъ '/, отлита, ва концѣ мѣднаго стержня с; вокругъ атого стержня оставлена глубоная Фиг. 40. выемка а, куда налито немного ртути. Эта ртуть производить амалыанацію цинка, что необходимо, такъ какъ алектровоабудительная жидкость—разведенная сѣрнаи ки- слота. Иначе,—цинкъ кладется въ видѣ малепьвигь па- лочекъ, лежащихъ намѣдномъ бдюдцѣ, или плоской мѣд- ной спирали,:"лежащей на днѣ банки. Эти палочки обливаются неболыпикъ количеством^ ртути, соединяющейся гь цинкомъ и образующей амальгаму. Мѣдпая проволока или упомянутое блюдце представляют* собою соедвнеиіе цинка съ внѣшией цѣпыо. Элентровозбудятельная сила этого элемента при разом-
— 61 — кнутонъ токЬ,—около 2,7 вольта, а въ замкнутой цѣпи— въ уеловіяхъ дѣйетвителькой работы—при высовомъ со- противлевіи—около 2,3 вольта. Но такое высокое напряжете быстро падаетъ до нолнаго истоіпенія. Для работъ, гдѣ требуется сильный товъ, но постоянство электродвигательной силы оеобаго значенія не иміетъ, элементъ зтотъ очень хороіпъ. Какъ упомянуто уже, по истощѳніи злемеятъ этотъ можно возстанавлпвать, вводя его въ электрическую цѣпь, наяъ обыкновенно при заряженін аквуиуляторовъ, т.-е. пропуская товъ въ обратномъ направленна. Подробно описывать здѣсь, какъ это дЬдается, мы не будемъ. Элементъ съ красной окисью свинца. — Очень сильный элементъ можно устраивать, смѣшивая поровну красной окиси свинца съ ыарганцевоваліевой солью. Къ сиѣеи прибавляютъ соляной кислоты и все замѣшиваютъ стеклянной, деревянной, но не металлической палочкой въ густое тѣсто. Масса эта набивается 'въ пористый со- судъ, въ котороиъ должна быть вставлена угольная пластана или стержень съ придѣланныиъ къ нему зажямомъ для провода. Когда масса эта осядетъ какъ слѣдуегь, пористый сосудъ ставится въ банку, содержащую растворъ вупороснаго масла, 1 часть на 4 части воды по вѣсу. Въ видѣ другого электрода употребляется свинцовая пластина. Этотъ элементъ можно также возстанавлнвать пущен- нымъ въ протнвоположномъ нанравлепІи токомъ, вакъ и всякій вторичный элементъ. Элементъ Гуссе. — Элементъ Гуссе представляет* Гаіианжчеигіе аіеиедты. Б
— 62 — собою видопзмѣненіе элемента, употребляемаго для меди- цвнскихъ аппаратонъ и дѣйствующаго квусѣрнакислой ртутью. Ѳнъ состонгь иаъ цилнндричесяаго угольнаго электрода, стоящего въ стеклянной или изъ рогового каучука банкѣ. Угольный электродъ этотъ внутри полый д содержать свободно прихорщійся внутрь его пористый сосудъ. Весь элеыентъ нослѣ атого наполняется водой. Соединспія употребляются алюниніевыя, — такъ какъ она менѣе всего подвержены разхѣданію. Электровозбудительная сила этого элемента — около 1,5 вольта,—токъ очень сильный. Это весьма постоянный элемента для замкнутой цѣни. ЭлементъУатта.—Уаттъвъпослѣдпенъпзданіи своей сЭлектроиеталлургіи» ревомендуетъ слѣдующій эладентъ, отлніающійся заиѣчательвыиъ постоянствомъ тока. Берутъ стенляяную илн каменную банку виѣстнмостью около полутора ведра. Внутрь этой банки понѣщается мѣдный цнлипдръ С (фиг. 41} иаъ листовой мѣди '/м дюйм толщиною. Виѣстѣ съ кускоыъ для цилиндра вы- рѣзаетея и мѣдпая полоса В около полудюйиа шириною я не менѣѳ дюйма длиною. Эта полоса служить аатѣмъ шшжитслыіыыъ яолюсомъ и не требуется вііослѣдствіи трудяться припаявать таковой. Бружокъ нзъ дерева Л служить крышкой. Посерединѣ его выпяливается отверстіе въ два дюйма діаметромъ иуда вставляется я пришивается къ стѣякамъ тонкими шпильками бычачій пнщепроводъ или кишка I). Бнизъ она простирается до саиаго дна банка я снизу зашита съ заливкой шва резиной такъ,
— 63 — что жидкость можетъ держаться въ ней. Цинковый алек- гродъ Е отливается въ вндѣ стержня н сверху въ него вставляется конецъ иѣдноя проволоки Лт, закручиваемый спирально. Цинковый адектродъ такъ и застываетъ съ мѣдной проволокой, а спираль, то вытягиваясь, то сокращаясь, предохраняеть мѣдвыи проводъ отъ поломки у самаго м£ста входа его въ цинковый электродъ. Фиг. 41. Кишка D, представляя собою пористы! сосудъ въ описываемомъ элеиентѣ, наполняется насыщеннымъ рас- творомъ поваренной солн, нъ которому прибавляется нѣскольво капель соляной кислоты. Въ него опускается цинковый электродъ Е, который, однако, не долженъ касаться дна кашви, для чего вверху, въ цинкѣ, вставляется деревянная поперечина, па которой онъ а впсвгь внизъ
— Si — съ Ерышки А. Въ банку валиваютъ послъ итого до воловины или немного болѣе воды, прнливаютъ къ ней 31/а Фунта купороснаго масла и 21/2 лета азотной кислоты. Послѣ чего башу долнвавітъ почти до верху водой и все хорошо сиѣтиваютъ. Послѣ этого въ банку опускается мѣдный злектродъ С и крышка А съ кишкой В (для чего и должно не совсѣиъ наполнить бапку водой, чтобы смѣсь каслотъ но вылилась) и элементъ гоговъ къ дѣйствію. При всей нростотѣ и дешевизнѣ устройства зтого элемента, онъ, по словамъ такого знатока электрохиміи, какъ Уаттъ, отличается замѣчательнымъ постоянствоыъ дѣйствія и потому рекомендуется для работъ, гдѣ это свойство требуется въ особенности. Элементъ Нессельроде.—Уголь въ пористом* сосу- дѣ набивается угольной пылью съ марганцевокаліевой солью,—первой берется 1 часть, а второй—двѣ части по вѣсу. Это обляпается раетворомъ:—воды—16 частей по вѣсу, бертолетовой соли—6 частей и формальдегида—6 частей. Элентродвигательвая сила этого элемента равна 1,4 вольта, внутреннее сопротивление—низко. Маргапцевоваліевая соль плохо растворяется и, хотя л пробовали употреблять ее въ элѳментахъ типа Фуллера, но въ виду именно этой причины отказались от* продолжения этихъ попышеъ. Она представляетъ плохую за- мѣну двухроиововаліевой соли или хромовой кислоты. Элементъ съ хлористымъ серебромъ.—Эіотъ
- 65 - элеаентъ раньше былъ раснростраііенъ для меднщшекихъ батгарсй и въ разнаго рода яспытателышхъ прнборахъ, по теперь его замѣпяютъ неболыпіе сухіе элементы. Электродвигательная сила его равна 1,19 вольта. Элемента этотъ устраивается или въ стеклянном, сосудЬ, или на рувшая банка можетъ быть цинковая, какъ въ сухихъ элеыентахъ. / \ /, Фиг. и. Стеклянная трубка А около трехъ дюймовъ высотою и въ одинъ дюймъ діанетромъ, запаянная снизу, должна ияѣть хорошую пробку (фиг. 42). Изъ тонкаго листового цинка вырѣзается вусокъ 3 на 2 дюйма, который и свертывается въ трубку, вставляющуюся затімъ въ стеклянную трубку А. К'ь цинковой трубкѣ припаивается соединительный проводь. Внутри стеклянной трубки цинковой
— 66 — трубкѣ даютъ развернуться и прилечь къ стѣнкамъ изнутри. Для заврѣпленія цапка на дно наливается слои параф- фива, около нолудюйма толщиною,—по засшваиіи онъ и будегь держать цинкъ, не дозволяя ему качаться. Изъ серебрянаго іистяка вырѣзаѳтся въ то те время полосла въ 3 дюйма длиною и въ 2 дюйма шириною. Эта полоска подобна электроду въ эленентѣ Сми, но только она не платинирована. Въ то же время кусо- чекъ тонкой пропускной бумаги такихъ же размѣровъ, какъ и серебряная пластинка, покрывается слоемъ приблизительно въ одну шестнадцатую часть дюйма слѣдую- щимъ составить:—хлористое серебро смѣшивается съ та- кимъ количествомъ воды, чтобы образовалась густая масса, къ которой и прибавляется негашеная известь въ во- личествѣ 1 части извести на 24 части хлорастаго серебра; Серебряный листикъ налагается послѣ этого на этотъ слов массы. Предварительно къ нему припаивается ионецъ нъдной проволоки. Шслѣ этого все свертывается въ трубку, серебряныиъ листикомъ внутрь. Вокруть такой трубки въ два слоя обертывается полоска кисеи и завязывается бумажной ниткой. Такая трубка S вставляется въ гнѣздо, просверленное для нея въ пробкѣ С, такъ чтобы нняшій конецъ ея тольяо-что достигалъ дна .члемѳнта. Черезъ иробиу насквозь пропускается проволока припаянная еъ серебряному листику. Внутри гнѣзда онисанная трубка заливается параффиноиъ и вставляется въ наружную стеклянную трубку Л. Псредъ этимъ наружная трубка наполняется растворомъ: па 16 частей воды 1
_ 67 ~ часть нашатыря. Нашатырь пъ раствпрѣ должепъ наполнять млеиенті. до самой пробки. Та же цробка должна держать я цинковую трубну, края послѣдней долины плотно упираться въ нее. Устройство элемента дополняется заливкой пробки параффикомъ. Нормальные пли образцовые элементы.—Нормальными элементами пли элементами-образцами называются такіе алименты, которые должны давать опредѣ- ленную эяевтродвигательную силу. Они употребляются для сравнения илектродвигательной силы и для калибро- ванія измѣрительныхъ инструкентовъ. Обыкновенно, ни въ какомъ случаѣ не требуется, чтобы нормальные элементы давали токъ болѣе одной тыеячной ампера, внутреннее сопротивленіе равно часто 600 омамъ. Наиболѣе распространены въ качеств!) нормальныхъ—элементы Еларка и Вестона. Элементъ Кларка.—Элементъ Кларка употребляется въ АнглІи и строится по указаніямъ Британской Торговой Палаты (British Board ot Trade). Онъ состоять иэъ стержня нзъ химически чнетаго цинка,—какъодного электрода,—в ртути,—навъ другого. Платановая проволока, погруженная въ ртуть, прѳдставляетъ соерненіе поелѣд- ней съ цѣпью. Электровозбудительная жидкость — насыщенный растворъ сѣрпоЕислаго цинка и сѣрновнелон ртути въ водѣ (цинковаго и ртутвжо купоросовъ). Элевтродви- гательеан сила равна 1,431 вольта. Укаэаяія для постройки этого элемента разработаны Британской Торговой Палатой до мелочей,—почти каждая
— 68 — подробность оговорена. Полное собраыіе этяхъ указаній можно найти въ .книгѣ Кемпе: — Ксшро'к ЛлінІЬоок of КШгісііі 'Erstinir. Нормальный элементъ Вестона.—Въ Соединеииыхъ Штатахъ употребляется элементъ Вестона, и дѣйствнтель- но онъ заслуживаем всеобщаго распространен. Опъ представляетъ изобрѣтеніе д-ра Е. Вестона, извѣстиаго строителя электрическихъ инструментовъ. Фиг. 43. Общій вндъ элемента Вестона представленъ на фиг. 43,— оиъ имѣетъ форму буквы Я,—состоять азъ двугь стеклянных^ трубокъ, соедипенныхъ короткимъ стевляннымъ- же руканомъ. На днѣ каждой трубки налито (ом. фнг. 44) пенного ртути, въ которой и закашиваются впаянвыя
— 69 - снизу піатиновыи проволочки р и р\ Въ одной трубкЬ А, на поверхности ртути находятся кристаллы сѣрно- кислаго вадмія. Ртуть въ этой трубкѣ содержитъ вадмій. Въ другой трубкѣ В находится металлическая ртуть и сернокислая ртуть (ртутный купоросъ). Наполняется элемент* растворомъ сѣрпокнслаго кадмія (кадміеваго купороса въ водѣ. Фиг. іі. Электродвигательпая сила его 1,019 вольта. Нормальные элеыепты обыкновенно снабжаются термометрами. Элементъ Вестона, однако, надо заиѣтить, мало измѣняется съ перемѣнами температуры, не выходящими наъ среднихъ предѣловъ.
ГЛАВА Г. С УХІЕ ВЛЕМЕНТЫ1). Общія замѣчанія.—Подъ сухими элементами под- разумѣваютъ гальваническіе элементы, отличающіеся огъ обыкновенныхъ, описаняых'ь здѣсь гЬмъ, что жидкости въ нить замѣнены сиропообразными, тѣстообраэными или студенистыми пассами и элементъ обыкновенно герметически закрыть. Хотя и въ. прежнее время существовали приборы, которые можно назвать сухими элементами, но болѣе значительное примѣненіе этотъ родъ источниковъ электричества сояучилъ только въ послѣднее время. Хорошо устроенные сухіе элементы отличаются оть элѳмен- товъ съ жидкостями многими преимуществами: отсутстві- емъ нужныхъ въ другихъ элемешахъ, часто ѣдкихъ личностей, полной безопасностью при обращеніи вслѣдствіе гер- иетическаго запора, отсутствіеиъ необходимости кавого- либо ухода, легкостью перевозки и большой прочностью. Изготовленіе сухихъ элементовъ основывается на тѣхъ же началахъ, который имѣютъ мѣсто для элементовъ съ *) Бъ настоящей главѣ описанія влементоаъ: Скриванова, Леклавше, Геллезена, Сущинскаго, Гасенера и Сименса заимствованы ваъ соч. А. Грушке «Устройство въ доыахъ электри- ческихъ ввоыиов'ь, телефоновъ, телеграфовъ, и т. д...і.
— 71 — жидкостями. Электродами служагь также уголь и циикъ, цннкъ и мѣдь н пр. Всякій :ілементъ съ жидкостью можно превратить въ сухой, если ищтгЪииемш въ немъ жидкости сгустить соответствующими примѣсями и герметически закрыть таяимъ образомъ измѣненнык элементъ, чтобы воспрепятствовать испарсиію небольшого количества воды, содержащейся въ возбудительной массѣ. Изъ практических* сухихъ влементовъ можно упомянуть слѣдугощіе. Сухой столбъ.—Самая простая форма удобоперено- снмаго элемента, или, скорѣе—цѣлоЗ батареи,—устраивается изъ тонквхъ листочковъ цинка и мЪди. Изъ пропускной бумаги вырѣваются кусочки по размѣру цннко- выіъ и мѣдныіъ листиковъ. Эти листики укладываются такимъ образомъ:—мѣдвьій листакъ покрывается листкомъ пропускной бумаги, смоченной въ растворѣ мѣднаго купороса, на .что кладется листикъ пропускной бумаги, смоченный растворомъ цин- ковато купороса, на что кладется циановый листякъ. Получается ялементъ. Рядъ такихъ элементовъ можно складывать, " образуя батарею, при чемъ цинковые листочки должны прилегать къ мѣднынъ и никакой прокладки между ними быть не должно, они должны находиться въ электрическом* соприкосновепіи. Крайніе электроды,— орнъ цинковый, а другой мѣднын,—кавъ это понятно, должны получиться изъ самаго способа складыванія,—соединяются, л образуется такъ называемая сухая баттарея или иначе сухой столбъ. Еогда подобная сухая баттарея пачяпаегь ослабѣвать,
— 72 — ее ожупанлъ въ воду ндаюп. излишку поды отечь, такъ что, собственно говоря, это естыюлусухая баттарея, дѣиствую- щая въ силу именно того количества влажности, которое заключается въ листикахъ пропускной бумаги. Ксли истощатся и химичеокія вещества, пропитывашція бумагу, то батарею забираютъ и кладутъ свѣкія бумажки, пропитанный растворами мѣднаго и цииковаго купоросовъ. Устроенная таквмъ образомъ батарея, если пластинки мѣдныя или [[инковыя достаточно велики,—юіѣетъ очень низкое внутреннее сопротнвлеяіе и отличается замѣчатель- нымъ постоннствомъ тока. Элементъ Скриванова. — На параффинированную угольную пласгину ааносятъ слой массы, въ 2 миллиметра толщиною, состоящей изъ 10 ч. хлорной ртути (сулемы) съ пашашремъ, 3 і поваренной соли и 0,25 > хлориетаго серебра, слабо подкисленной небольшнмъ количествомъ соляной кислоты и смѣшапной съ растворомъ хлориетаго цинка въ гущу, затѣмъ массу покрываютъ 5—6 слоями фильтровальной бумаги, хорошо смоченной растворомъ 10 ч. поваренной еоли и 10 » хлориетаго цинка въ 25 > воды, и все помѣщаютъ въ соотвѣтствуніщемъ цинковонъ сосудѣ, который затѣмъ закупоривается. Этотъ элемента отличается ностоянствомъ и малымъ сопротивленіемъ. Его электровозбудительная сила равна 1,3 вольта.
- 73 — Сухой элементъ Лекланше.—Состоиіъ изъ цилиндрического наружкаго цннковаго сосуда, служащего отрицательным* полюсомъ, и изъ концентричпо вставленная въ него нолаго цвлиндрическагоагтлоыерата. Пространство между обоими цилиндрами заполняется тѣстомъ изъ гипса, пропитаппаго пашатырсмъ. Затѣмъ внЬшнШ цинковый со- судъ наглухо задѣлывается, а агглоыератъ закрывается изолированной пробкой, но такъ,чтобы можно было выпускать вакопившіеся газы. Агглоиератъ для элемента составляется язъ елѣдунщихъ веществъ: перекиси марганца ..... 40,0 част. графита 44,0 » смолы (гудрона) 9,0 » сѣры 0,6 » воды 6,4 • Всѣ твердый вещества должны быть превращены въ мелвій порошокъ. Затѣмъ все тщательно псремѣшивается и спрессовывается въ веталлическихъ формахъ подъ сильиымъ давленіемъ. Сухой элементъ Ге л лезе на. — Состоять изъ угольнаго цилиндра С (фиг. 45), внутрь когораго накладывается клѣтчатка SC, пропитанная времнекиелою солью. Ця- линдръ окруженъ слоемъ мастики М изъ реторнаго угля, двойной описи ыагдезіи, немного простой магнезіи, крем- нія, извести и окиси иелѣза. Снаружи этого слоя М накладывается другой слой изъ хлорной окиси нашатыря, извести, магнеаіи, аггломерованиый съ водою окисью цинка. Эти оба состава окружаются цинковымъ еосудомъ
_ 74 _ Z ж все ѳто вставляется въ коробку МС изъ папье- маше. Между стѣдкаыи коробки и цинковынъ сосудомъ насыпаются древесный опилва 8. Сверху наливается смола Р. Сбоку вставляется трубочка WT для отвода газовъ въ воздухъ. Уголь — положительный, а цннкъ— отрицательный электроэы (Т,Т). Элементы эти дѣлаются различішхъ разиѣровъ. Электровозбудительная ихъ сила около 1,5 вольта. Внутреннее сопротнвлепіе 0,2—0,4 ома. Фиг. 45. Фиг. 46. Сухой элементъ Сущинскаго состоять: 1) язъ наруяпаго эбонитоваго стакана А% (фиг. 46), въ яото- ромъ помѣщается амальгамированный цинковый листъ В, изогнутый такииъ образомъ, что онъ вплотную прилегаетъ въ внутренней поверхности стѣновъ; 2) ивъ платки ре- тортнаго угля С съ агглонератомъ D нзъ снѣси толче- наго кокса и перекиси марганца, заключенной съ агглонератомъ въ холщевый ыѣшокъ, и 3) аыніачной массы Е,
— 75 — заполняющей простраство между динвомъ и агглмсера- томъ. Отъ цинка и угля идутъ мѣдныя пластинки, спабшен- ньш зажнаави. Элемента поверхъ цинка, массы и аггло- мерата залить до края смѣсью иаъ канифоли и воска К. Черезъ эту заливку проходить тонкая стеклянная трубочка М, погруженная нѣсколько въ амміачную массу я снаружи чуть-чуть поднимающаяся надъ заливкою. Она служить для свободного выхода образующихся въ элементѣ газовъ. Электровозбудительная сила элемента = 1,46 вольта. Сопротивленіе, въ зависимости отъ величины, отъ 0,15-0,25 ома. Элементъ Гассиера. — Орвъ изъ первыхъ сухпхъ злементовъ, получившвхъ широкое практическое примѣ- неаіе — элементъ Гасснера имѣетъ такое устройство: въ нентрѣ наружваго цинвоваго сосуда А (фиг. 47) рас- положенъ сухой угольный цялиндръ С съ конической пустотою О внутри; отъ наруяшаго цинковаго сосуда опь отдѣленъ бѣлой студенистой кассой В (гипсъ, пропитанный ілористымъ цинкомь), въ которой только внизу сдѣ- ланъ ваиалъ Е, сообщающейся съ пустотой угольцаго цилиндра; подъ кавалонъ на днѣ ципковаго сосуда положена для изоляціи стеклянная пластинка. Сверху угольный цнлиндръ снабженъ свинцовой оправой F ѵь зажим- ншъ винтомъ д. Сверху элементъ залить смолой Н, а къ цинковому сосуду приврѣплена пластинка К— отрицательный полюсь элемента.—Еще лучше употреблять для
_ 76 - наполвенія промежутка В въ этомъ элементѣ ыъдующую смѣсь: окиси цянка . . . Ѵ4 фунта, гипса 1 фунтъ, хлористаго динка . 12 золотниковъ, глицерина .... 6 золоти., воды 7а штофа; сначала смѣшиваютъ твердыя вещества, а потоиъ уде прнбавляютъ воды и глицерина. Фиг. 47. Фиг. 48. Сухой элементъ Сименса.—Лондонская фирма Si- iiR'iis Bros, and Co., Ltd., изготовляетъ гальванически сухой элемента, выгодно отличающівся оть другихъ своей простотой н производительностью; кромѣ того, этотъ элемента снабженъ особымъ уголышмъ зажимомъ, который можстъ примѣняться также и для другнхъ элементъ.
— 77 — На прилагаемом рисункѣ фиг. 48 дредетавлеиъ вертикальный разрѣзъ ѳтого элемента, а наверху на томъ же рисункѣ показанъ горизонтальный разрѣзъ угольнаго зажима. Цинковый цилипдръ А надѣвается на возышаю- щуюся кольцевую закраинку дна В изъ дерева, фарфора или другого изолирующаго матеріала; получше всего для этой цѣли пользоваться асфальтовой смѣсью, содержащей около 80% асфальта, 10—15% бумаги и приблизительно столько же смолы. Эта масса мягка, когда она теплая, и легко формуется желаекымъ образокъ; по охла- ждеиін она становится вполнѣ твердою. Въ сервдинѣ элемента поыѣщенъ уголь с, окруженный деполяризующей массою D, которая составляется изъ 50 - 60% перекиси марганца и 60—40% графита. Къ этой смѣси прибавляется около 1% траганта для голуіенія густого тѣ- ста, которое продавливается черезъ кольцеобразный мунд- штукъ, чтобы придать еиу форму яолаго цилиндра",*^)- торый затѣмъ разрѣзается на куски надлежащей длины. Каждый такой кусокъ обертывается невлееной бумагой или тканью и вставляется въ элемента па дно В въ кольцо Ъ. Уголь с иомѣшается затѣмъ въ полости, этого деполяризатора. Остающееся между посяѣдаимъ и цивко- вымъ циливдромъ А кольцеобразное пространство заполняется возбудительной массою £, составленной приблизительно изъ 80—90% жженаго гипса и 20—10"/» МУВИ или другого молотаго растительнаго вещества, которые снѣшиваютея съ растворомъ нашатыря въ жидкое тѣсто. Яослѣ того, иакъ элемента вставленъ въ батарейный ящикъ, покрываютъ деполяризаторъ -1) и алектролитъ Е бумажпымъ кольцомъ F, па которое пасыпается слой О Гиьышмекм ыенешы. О
— 78 — . грубаго нробковаго порошка или другого порошка, не впатывающаго сырости. На этогь слой тоже кладется бумажное кольцо Н, которое покрывается битунинозной (смолистой) массою К дая достиженія герметичешго запора. Въ послѣдшого вставлена маленькая стеклянная трубочка L, ведущая въ пространство, заполненное пробкою, и служащая для отвода газовъ, образующихся внутри элемента. Одннъ полюсный зажимъ элешента еостоитъ язъ аѣд- ной полоски или мъдеой проволоки М, припаянной къ циановому цилиндру; другинъ важиыомъ служить снабженный винтовою нарѣзкою мѳталлическій штифтъ Р, на который навинчены два кольца О в В; къ последнему укрѣпляется проволока. Этогь зажшъ прпдѣлывается къ угольному электроду такимъ образонъ, что въ углѣ высверливается круглое отверстіе, діаметръ котораго больше, чѣмъ у штифта Р, и въ втомъ отверстіи вынимаютъ по- мощію Ѵ-образнаго рѣзца двѣ противоположный канавки (см. разрѣзъ зажима). При этомъ рѣзецъ нѣеколько на- илоняютъ въ оси, такъ что канавки выюдятъ внизу глубже, чѣиъ вверху. Въ это отверстіе вставляется вертикально штифтъ Р, и остающееся пространство заливается сплавоиъ, состоящиш. изъ 2 частей висмута, 2 частей свинца и 1 части олова. Этогь сплавь несколько расширяется при затвердѣпіи, отчего опъ прочво удержи- ваетъ штифтъ въ отверстіи и даегь хорошо проводящее соединение штифта съ угленъ. Нижняя часть штифта Р и нижняя сторона гайки О вылужепы, такъ что эти поверхности спаиваются съ налитымъ сплавомъ, при чеиъ гайка О навинчивается, когда сплавь еще жидокъ. За-
г- 79 - ішнешшя сшшомъ канавки вт. углѣ удерживаюгь ка- твердѣйшій гплавъ отъ враиіенія, а расширенная внизу форма иіъ препятствуетъ вынимание сплава. Полусухой элементъМинотто.—Элементъ, дѣиству- юіціи на основаніи разности плотностей жидкостей, нельзя переносить—болѣе, чѣиъ какой-либо-иной, но весьма понятной лричипѣ,—жадности смѣшиваются. Для того, чтобы сдѣлать его удобопѳреносимымъ, его превращаютъ въ сухой или полусухой, применяя подходящее средство для егущенія жидкостей. Бъ полусухомъ елементѣ, наяримѣръ, Мйнотто, прежде чѣмъ налить воды, мѣдный купоросъ покрывается кусномъ бумаги или холста и поверхъ по- сл*дияго насыпается слой песку или олилокъ въ два или болѣе дюйма толщиною. Когда послѣ этого наливается вода, то устраивается короткое замыканіе на нѣсколько ча- совъ. Или къ водѣ прибавляется цинковый купоросъ, какъ въ элементѣ Дапіэля безъ пористаго сосуда. Внутреннее сопротивленіе этого элемента благодаря промежуточному слою очень велико и сила тока очень рѣро превосходить одну двадцатую часть ампера. Сухой элементъ Воттона.—Этоть сухой элемента, описанный въ English Mechanic, отличается чрезвычайною простотой своего устройства и можетъ быть сдѣланъ каж- дымъ любителемъ у себя дома. Прежде всего дѣлается наружная коробка язъ тониаго листового цинка. Коробка эта можетъ быть круглая, цилиндрическая или четыреугольнан. Очень удобный размѣръ, который легко воспроизвести—слѣдующій. Цилиндрическая
— 80 -- коробка ue болѣе четырегь дюйиовъ въ діаметрѣ, причемъ для евертыванія одинаковый, коробокъ вытачивается нзъ дерева круглая форма. За пеимѣніемътакой формы отлично иожетъ служить обыкновенная бутылна,т. н. вермутная или отъ тампанскаго. Для наружпыхъ коробокъ парѣзають сразу несколько кусвовъ цинка,—высотой около б'/г Д- и въ ширину дюймовъ 12—13. Эти куски одинъ за другимъ навертываются на бутыль или форму, края, насколько они заходятъ друп. на друга, спиливаются наискось, чтобыпо наложепіи въ иѣстѣ спая стѣнвн пе былн-бы толще. Пос- лѣ этого свернутый кусокъ обвязывается въ двухъ, трехъ мѣстахъ тонкой проволокой, снимается еъ формы и края спаиваются. Затѣиъ по коробкѣ вырѣаается дно, вкладывается на иѣсто и также запаивается. Къ коробкѣ у верх- няго края припаивается мѣдная проволока № 18, свертываемая предварительно мягкой спиралью. Послѣ этого коробка впутри обкладывается слѣдующей саѣсыо:—хлористаго аммонія въ поротк/в—8 частей по аѣсу, алебастра—16 частей, воды— 8 частей и глицерина—1'/а части. Чтобы удобнѣе и правильвѣе произвести указанное обкладываніе, вытачвваютъ другую форму, которая была Оы уже коробки діаметронъ паа/, дюйма, или около этого, н притомъ книзу чуть-чуть еще суживалась бы. Такимъ оброзомъ, когда эта послѣдняя форма вставлена въ коробку, то между нею и стѣнвами коробки со всѣхъ сторонъ доляепъ получиться промежутокъ въ a/s дюйма. Форму эту пропитываютъ вараффинокъ и смазы- ваготъ масломъ. Послѣ этого на дно коробки наливаютъ вышеописанной и хорошо смѣшаннои съ полной однородности, полужидкой массы. Массы этой наливаютъ столько
- 81 - чтобы,— когда въ коробку будетъ вставлена, не доходя */8 дюйма до дна, внутренняя форма, —она поднялась - бы почти до краевь,—таннмъ образомъ и получится, что на даѣ и но отѣнканъ наружной цинковоіі коробки образуется едой массы въ э/я дюйма толщинові. Внутреннюю форму держатъ въ точности посередииѣ цинковой коробки, пока масса не начнетъ почти что застывать. Въ это время форму, не выводя изъ ея положенія, начинаютъ слегка поворачивать н вынимать. Если это произвести въ надлежаща моиентъ, то въ цинковой коробвѣ на днѣ и по стѣн- каиъ останѳтсн ровная и гладкая внутренняя обкладка. Алебастръ долженх выбираться надлежащего качества,—не елншкомъ грубой, штукатурный, но и не высшего сорта. Въ элеиентъ вставляется теперь уголь размѣромъ (j'/s на 1*/і К- Такіе угли съ зажимами на нихъ продаются во всѣхъ складахъ эдектрическихъ принадлежностей;. Для изолированы угля отъ слоя массы яа днѣ, на нее кладется подъ углсмъ стеклянная пли фарфоровая пластинка. Для занолненія пространства вокругъ угля приготовляется угольная деполяризующая набивка слѣдующаго состава. Регортнаго газоваго угля въ тонкомъ порошкѣ 16 част. Перекиси марганца въ тон. пор 8 • Нашатырю въ пор ....,..:.. 8 > Глицерина 1 * Хлористаго цинка (продажнаго) I1/* * Воды V» ' Растираютъ въ фарфоровой ступкѣ хлористый цияяъ, ирибавивъ немного воды, чтобы получилась однородная
— 82 — маем вродѣ еднвокъ. Пятѣмъ приливаютъ глицеринъ и но смѣшенін прибавляютъ нопемногу осталыіыя состав- выя части, чтобы масса хорошо промѣшалась и остава- лась-бы влажной па ощупь. Уголь ставятъ посредине цинковой коробки съ набив- воя на изолирующую пластинку и наливаютъ ложкой угольную массу, тщательно уяиная ее толстой желѣзной палочкой. Набивка эта должна улечься плотно, но бѳаъ повреждении первой обкладки. Хорошо ату послѣднюю обложить изнутри еще толстой пропускной бумагой, смоченной пашатыремъ. Какъ только набивка наложена, злемептъ иожетъ подвергнуться испытанно — тѣиъ, что его соѳдиняютъ со звонномъ,—послѣдній, если сдѣлано правильно, должеиъ начать ввонить. Эленентъ заливается послѣ этого варомъ или варомъ съ канифолью и въ этотъ слой вставляется короткая,—около дюйма длиною,—стеклянная трубочка. Все заканчивается тѣаъ, что элемента оклеивается въ нѣсколько слоевъ темной бумагой и затѣнъ вставляется въ футляръ изъ гофрированной бумаги. Когда нѣсколько такнхъ аленентовъ составляются въ батарею, то означенные футляры изъ гофрированной бумаги въ особенности способствуют тому, чтобы наружный цин- ковыя коробки илементовъ не соприкасались между собою, что важно, когда элементы соединяются не параллельно, а последовательно,—т. е. сосѣдніе элементы—равноименными полюсами. Сухой элементъ Барнлея. —Описываемый ниже элемента такъ-же, какъ и предыдущей, относится къ числу любительсквхъ эленентовъ, хотя, конечно, онъ не лишѳнъ
— sail промьішленнаго значенія. Онъ иринадлежитъ къ типу англійскихъ »ленептовъ Барнлея и опиеанъ В. А. Дель- Мабомъ въ Scientific American. Приготовляютъ гладко оструганную деревянную колодку или форму размѣраин по ребраагь 5 на 3 я на 2 дюйма и затѣмъ другую такую-же колодку разнѣрами 5 на 2 и на 1 дюйиъ. Въ меньшую колодку ввинчиваютъ крюкъ яакъ показано на фиг. 49 — въ меньшую его узкую сторону 2 на 1 дюймъ. Загѣиъ, вырѣзаютъ изъ толстаго листового цинка кусокъ lOVs на 6 дюймовъ и сгибаютъ его, оправляя до ребрамъ ударами молота, вакъ показано на фиг. 50,—вокругъ большой колодки. Находящіе одинъ на другой края а Ь спааваютъ. Когда края спаяны, по ушмъ развѣзаютъ чаеть цинка, выдающуюся съ яолодка, придвинутой къ одному его краю, до точекъ с, й, е, г: и получившіеся языки вагибаютъ на колодку, какъ это представлено на фиг- 51. Языки въ такоиъ положепіп
— 84 — смаиваются. Послѣ этого выпимаютъ деревянную колодку, наполняюгъ получившуюся чегыреугольную коробку крѣп- килъ раотвороиъ соды, который оставляется въ ней приблизительно на одинъ част.,—тѣмъ вреиенемъ приго- товляютъ другія коробкп. Послѣ соды коробку ополаски- ваютъ хорошенько водой. На дно готовой коробки нладугь послѣ этого слой массы въ полдюйма приблизительно толщиной слѣдующа- го состава: алебастра—85 частей па 100 и муки—In частей на 100. На это ставятъ какъ разъ поеередипѣ меньшую деревянную колодку,—крювомъ вверхъ. Предыдущую сиѣсь замѣшиваютъ въ густую, однородную, вро- дѣ густой сметаны, иассу посредствомъ елѣдующей жидкой смѣсн:— Насыщепнаго раствора нашатыря — 85 частей на сто • > хлористаго цинка 15 » » Наливаютъ этой , кассы вокругъ деревянной колодки, пе доходя около трехъ четвертей, приблизительно, дюйма до края коробки. Когда пасса аатвердѣетъ, вынимаютъ колодку осторожно за крюкъ и внутрь полуіивіпагося пустого пространства насысають слоемъ около пояудюпма слѣдующей порошкообразной сиѣси. перекиси марганца GO ч. на 100 угля въ порошкѣ 2Ь > > > хлористаго цанка 5 » > » нашатыря 10 > » > Всего .... 100 частей. Вер уть затѣмъ угольный ялектродъ размѣромъ I1/, на 5 и па 'Д дюйма съ зажиноиъ дли провода на верху и стачать этап, электро-, опять также, по сер&днііѣ короб-
— 85 — ки. Bi, промежуток между ними и внутренней поверхностью слоя изъ алебастра и муки съ нашатыремъ нали- ваютъ приведенной смѣси перекиси марганца съ углемъ, хлористынъ диикоиъ и нашатыремъ, замѣіпаняоіі съ водой въ сиропообразную массу, не доходи приблизительно Ѵв дюйма до уровня первой заливки. Сверху обоихъ слоевъ наливокъ наеыпаютъ слой проб, ковыхъ опялокъ, не доходя около »/і дюйма ДО края наружной коробки. Въ пробковый слой вставлять съ обѣ- ихъ сторонъ угольнаго электрода двѣ стеклянныхъ трубочки около '/s Дюйма діаметромъ и около '/я Дюйма длиной такъ, чтобы онѣ приблизительно на '/s дюйма поднимались выше края наружной коробки. Послѣ этого на слой пробки кладется нѣоколько слоевъ мягкой бумаги и все заливается смолой съ канифолью или сургучемъ,— тавъ только, конечно, чтобы выдавались лишь обѣ трубки и угольный электродъ. Въ заключеніе къ наружной коробит, припаивается мѣдный важимъ для присоединевія провода, хотя лучше этотъ зажимъ припаять предварительно изнутри или, вырѣэая изъ листа цинка, кусокъ ря коробки, оставить съ краю въ соотвѣтствующемъ мѣстѣ язывъ, къ которому и привинчивается зажимъ. Получается, словомъ, какъ представлено на фиг. 52 въ разрѣзѣ, гдѣ Z есть цинковая четырехугольная коробка, ■С—угольный электродъ, а —а электро-возбудительная масса на алебасгрѣ и мукѣ, Ь—деполяризирующая смѣеь (перекись марганца и пр.) е—е—мелкая пробка, г—верхняя заливка изъ канифоли и смолы или сургуча, к и ft— стеклянный трубочки для выхода газовъ,-р—зажимъ, припаянный къ цинковой оболочкѣ.
— 36 ~ Два сухихъ слоя на днѣ этот сухого элемента со- ставляютъ его особенность, — избытонъ жидкостей изъ боковыхъ слоевъ постепенно распространяется я внизъ,— такъ что пнжпіс слои являются кавъ бы запасвыми-и это обусловливает! продолжительное дѣйствіе злеиента. \ А t Фиг. 62. Снаружи элеиевть покрывается аефальтовынъ лаконъ в заключается въ картонный футляръ, пропитанный параффянояъ. Въ особенности важно изолировать элемент!, со дна, гдѣ онъ стоить на доскѣ. Картонный футляръ закроетъ вгладь и выступающую снаружи полосу зажима р. Въ такомъ видѣ элементы эти могутъ группироваться каяъ угодно въ батареѣ. При установкѣ вѵ ящикахъ—съ этими влементаии въ нослѣднихъ не остается пустого пространства. Элѳктро-двигательная сила такого элемента равна 1,45 вольта.
ГЛАВА VI. О ВЫБОР?, и У50ДТ. ЗА ЗЛЕКЕНТАМИ. Выборъ батареи.—При различяыхъ работахъ съ гальваническими элементами и батареями чрезвычайно важное обстоятельство представляегь правильный выборъ подходящихъ для данной работы элементовъ. Элементы, устроенные для непостоянной работы, беапо- лезно употреблять для замвнутыхъ цѣпей. Элементы съ углеиъ и цинвомъ м съ щелочныни эдектро-возбудитѳль- нымн жидвостями предназначаются по большей части для приведения въ дѣйствіе звонковъ, легвихъ элевтрическихъ сигиаловъ и вообще для легвихъ работъ съ продолжительными перерывами. Элементы съ кѣдью ж циввамъ и съ растворокъ иѣд- наго купороса «огутъ употребляться для авоняовъ, но лучше всего они—для работъ, гдѣ требуется товъ слабый, но постоянный. Для легвихъ цѣпей,—вродѣ предохрани- тельныхъ сигналов!, ыротивъ воровъ, нѣвоторыхъ системъ телеграфовъ,—элементы »ти подходятъ всего болѣе. Элементы Лаланда в вст. элементы съ овисью нѣди и ѣдкимъ вали или натромъ превосходны для звонковъ и для дѣйствін въ замкнутыхъ цѣпяхъ. Если-же взять тавоіі іеиентъ достаточно большой, то ояъ—въ соединении съ.
8S — другими подобными элементами въ баттареш, или лаже въ отдельности,—можетъ работать въ очень тяжелой цѣпи, замкнутой постоянно,—то есть, дѣйствуя безъ перерыва. Къ числу такихъ тяжелыхъ, непрерывныхъ работъ относится приведете въ дѣйггвіе мектродвига- телей, элентрнчеслихъ ламігь или индуктнвиыхъ катушенъ. Для тажелыхъ-жр, работъ, требуюіцихъ сальныхъ токовъ, по не постоянныхъ,—такъ что элементы можно даже, разбирать, — вынимать изъ жидкостей электроды дли иначе,—окорѣе всего можно указать на элементы тина Грене. Обоаначепія: — элементы для эамкнутаго тока и элементы для разомкпутаго тока,—строго говоря, не вполнѣ обнииаютъ всѣ условія, въ которыхъ приходится работать элементам!. Во впеденіи уже объяснено было, ка- иимъ образомъ л для чего создались эта обозначенія и изъ этого объясяенія вытекаетъ, что они собственно обозначаю™ состояніе, въ котороиъ находится элементъ или батареи, когда аппарата, приводимый отъ нихъ въ дѣй- ствіе, находится въ покот.. По, напрнмьръ, хотя элемента Грене и предназначается для тяжелыхъ работъ, тѣмъ не меніе, онъ не можетъ оставаться надолго въ замкнутой цѣяи, подобно.злемевту Даншя, основанному на разности плотностей. Не годится также подолгу оставаться въ замкнутой цѣни л элементу Лалапда, такъ какъ онъ не требуетъ постояннаго прохождения тока для поддержанія электро- довъ и растворовъ въ надлежащем, для работы состоявія. Другое весьма важное обстоятельство предоставляетъ удобство. Понятно, что очень трудно и хлопотливо — со-
— 89 — ставлять ялементъ Грене ила Фуллера для одного или двухъ опытовъ н иотонъ вновь разбирать ихъ, чистить я такъ держать, нова они не понадобятся въ слѣдующій разъ. Элементы съ поднимающимися электродами даютъ въ распоряжение экспериментатора во веяное время сильный товъ, обходящійся недорого. Когда сильный токъ требуется черезъ продолжительные промежутки,—на пер- вомъ плапѣ слѣдуетъ поставить элеиентъ Лалапда. Онъ тайже всегда готовъ въ дѣйствію, но при равомвнутой цѣпи электровозбудитсльная жидкость не дѣйствуетъ на цилкъ и въ тавомъ видѣ онъ безъ измѣненія можетъ стоять цѣлыми недѣлями не требуя за собой никакого наблюдения. Элеиентъ Лалапда также прнмѣнимъ п для звонковъ, если только, конечно, пе сосгавляетъ препятствія первоначальная стоимость этого элемента. Очень болыпіе элементы Лекланше, приготовляемые по заказу, особенностей никакихъ не представляютъ; — несо- меѣнно, что ихъ можно употреблять для очень енльныхъ токовъ въ теченіе короткихъ періодовъ времени. Для опытовъ они представляютъ значительный преимущества, но весьма быстро ослабѣваютъ, какъ-бы велики они ли были, и для вовстановленія полной силы требуютъ болѣе или менѣе положительна™ покоя. Для зажиганія газовыхъ рожковъ и тяжелыхъ работъ по приведенію въ дѣй- ствіе большихъ, тяжелыхъ эвониовъ (сигпаловъ) слѣдуетъ отдавать предпочтете алементамъ съ электродами изъ листового цинва, согнутыми въ видѣ цилиндра. Элементы типа Грене, во съ желѣзныни электродами вмѣсто цинковыхъ, обладаютъ несколько меньшей электро-
_ 90 — возбудительной силой, и одно только ихъ преимущество закликается въ дешевнзнѣ. Хромовая квслота заслукиваетъ предпочтевія передъ двухроновокаліевой солью, но ее гораздо труднъе достать. Двухромовонатровая коль заслуяшваетъ предпочтевія передъ двухромовоналіевой, въ виду своей большей растворимости и при тоиъ она не образуетъ кристалловъ хро- мовыхъ квасцовъ. Поваренная соль въ порисідаъ сосу- дахъ злемента Фуллера производить меньшую работу, чѣмъ разведенная сѣрная кислота, но нѣсколько дольше по продолжительности своей службы. Батареи для керосиновыхъ и бензиновыхъ двигателей неподвижныхъ и въ лодкахъ, автомо- биляхъ и пр. — Зажнганіе газа и смѣсей газовъ и па- ровъ въ машпнахъ съ внутреннинъ сгоравісмъ, какія употребляются въ лодкахъ, автошбнляхъ в тому подоб- ныхъ работахъ, производится обыкновенно электрической яскрон. Ясира или производится въ цнлиндрв машины посред- етвомъ перерыва сопрнкосновееія между двумя металлическими чзетяыи, или искра высокаго напряженів пере- скакяваетъ череяъ воздушный промежуток!. Въ обоихъ случаяхъ требуется батарея и индуктивная катушка того или другого рода. Работа эта—очень тяке- лая, число вамыканій цѣни въ минуту зависнтъ огь числа требуемыхъ взрывовъ. Особенно сочувственно для утои работы встрѣчены были сухіе элементы, такъ ваяъ они, во-первыхъ, не растраиваются отъ тряска и качки при ѣадѣ автомобилей и плаваніа еамоходныхъ лодокт., а во- вторыхъ—очень удобны. Но, яь сожалішію, они не мо-
— 91 — гутъ ві. тсіепіс долгаго времени оставаться въ условіяхъ такой работы. Элементы типа Лалаща—превосходен и ихъ кожпо запечатывать. Различный фабрики доставляютъ ихъ въ эмалнроваавыхъ стальныхъ банкахъ съ непроницаемыми крышками. Ихъ величайшая выгода заключается въ толп., что они сохраняюсь постоянную силу почти вплоть до того времени, когда они истощатся совсѣмъ. Момеигь наступленія истощенія полно вросдѣдить, наблюдая за элементомъ, такъ кань соетояніѳ цннковыхъ пластинъ или плитокъ окиси показываете, насколько эле- меягъ израсходована Элементы Беннета можно запечатывать и потону они примѣпимы для разсяатриваемаго рода работь, но.элементы Фуллера или Грене неприменимы. Элементы Ле- клашпе большихъ разнѣровъ съ большими цинковыми электродами дають хорошіе результаты, если за ними тщательно ухаживать. Если въ элементѣ Лекланшѳ съ большими цинковыми электродами а нѳзначителъныиъ внутренние сопротивлеиіемъ ввести какое-либо вещество, которое поглотило бы жидкость,—растворъ нашатыря (на- прннѣръ, гипсъ замѣшиваемый съ нашатыреяъ н водой въ густое тѣсто), то получатся очень хороіпій сухон эле- ментъ, подробнѣе описапный въ гл. V, стр. 73. Для постоянБыхънашинъ, элеменгысъ жидкостями не представлять опасности, что они разобьются, смѣшаются или потевутъ. Относительно употребления большихъ элементовъ Ле- кланше съ малыаъ внутреннимъ сопротивленіемъ вмѣсто сухихъ элементовъ нельзя привести никакихъ засіукиваю- щпхъ вниианія доводовъ.
— П - Работоспособность батареи.—Сала тока зависать оіъ электродвигательной силы ила разницы потендіаловъ въ зажимах* элемента и отъ величины его внутренняго сопротивленія. Это справедливо также по отношенію къ батареяиъ, составленный* изъ какого угодно чнела элементом., и соедпненіе пхъ въ батарею тѣмъ или другим* способолъ должно производить, строго принимая во вниманіе работу, которую этой батареѣ предстоит* исполнять. Идеальное условіе заключается въ томъ, чтобы внутреннее сопротивленіе батареи равнялось внѣшпему, т.-е. сопротивленію внѣшней цѣпи. Во всякоиъ случаѣ, выгод- нѣе, когда внѣшнее сопротивленіе несколько выіпе внутренняя, невели наоборотъ. Возьмем* случаи, когда внутреннее сопротивление элемента равно одному ому, а электродвпгательная сила — двумъ вольтамъ. По завону:Ома можно предположить, что токъ при короткой* ваиыканіи будет* равен* 2 амперам*, а работоспособность 4 уаттамъ. Хотя при коротком* замыканіи токъ втеченіе очень короткато времени и можеть быть равен* % амперам*, но элевтродвигательная сила падаетъ при этом* так* низка, что эти два ампера не могут* произвести сколько-нибудь значительной полезной работы. Как* только цѣпь замкнута элевтродвигательная сила падаетъ пропорціональло величин*1 внѣпшяго сопротивле- пія. Когда же мы говорим* об* электродвигательной сілѣ элемента, то подразумѣваетса электродвигательная сила элемента пря разомкнутом* товѣ, но это не есть полезная электродвпгательная сила. Электрическій ток* вдетъ ве только во внѣшиеЙ цѣпи,
— 93 — но также и возвращается внутри элемента, предолѣвая внутреннее сопротивлевіе, на что также расходуется часть электродвигательной силы ж эта часть не можетъ уже быть использована въ цѣпи внѣшнеи,—ее надо вычесть. При всѣхъ разечетахъ гальванвческвхъ батарей сонро- тивленіе внѣшней цѣпи и сопротивлевіе внутреннее всѣхъ злементовъ должны складываться. Объ кзмѣреніи внутренняго сонротавленія элемента сказано ниже въ гдавѣ VII въ параграф*: <Испытаніе бвт- тареп>. Таіъ же приложена и таблица внутрепнихъ со- протнвленій и элевтродвигательныхъ силъ описываеныхъ здѣеь злементовъ. Кроит, того, тѣ же величины сообщены и при описаніи устройства злементовъ. Можно легко видѣть, почему элементъ съ ыалымъ внут- реннимъ сопротивленіемъ развиваѳтъ большую силу гова. Вопервыхъ,—внутри элемента расходуется лишь незначительная часть элевтродвигательной силы и послѣдння падаетъ лишь очень немного; во вторыхъ, —такъ кавъ внутреннее сопротивленіе незначительно, то соотвѣтствеппо немного увеличивается общее сопротивленіе, преодолѣ- ваемое токомъ. Такъ напрлиѣръ, если внутреннее сопротивлевіе равно двумъ ояамъ, а внѣшнее—одному ому,—то иаъ общаго количества электродвитательной силы, развиваемой эле- ментоыъ, двѣ трети ндутъ на преодолѣніо вреднаго сопротивления и безполезвы для дѣііствительной работы. От, другой стороны, пусть внутреннее сопротявіевіе будетъ равно 2 омаиъ, а внѣшнее 198 оманъ. Общее со- противленіо будетъ—200 оновъ а внутреннее сопротив- деніе будетъ составлять всего ору сотую часть общаго Гыьвааічосііе мвмеиты. 1
— 94 — сопротивления а, слѣдовательно,—и токъ на то, чтобы преодолѣть его, расходуетъ соотвѣтствснно одну сотую часть адектродвигателъной силы,—девяносто же девять еотыхъ можно использовать для полезной работы. Если вмѣется нодъ руками вольтметръ съ сильвымъ сопротивленіемъ, то вводя его въ цѣпь батареи и изаѣ- няя сопротивленіе посзѣднеп посредствомъ измѣненія способа соедкпепія элеиевтовъ,—все сказанное выше иожно обнаружить на опытѣ. Сопротивленіе одного элемента втеченіе работы—величина приблизительно постоянная, но его отношение къ общему сопротивленію цѣпи можетъ лзмѣняться. И элентро- двигательная сила расходуемая въ какой либо части цѣпи должпа зависѣть отъ отвошепія сопротивления этой части къ сопротивлепію всей цѣпи. Точно ояредѣленныхъ постоянныхъ дэнныхъ относи • телшо тока, развиваемаго какпмъ-либо элементомъ дать нельзя. Крѣпче или слабѣе электровозбудительвая вид- кость, больше алн меньше поверхность злеатродовъ, ближе или дальше отетоятъ они другь отъ друга,—отъ чего за- виситъ внутреннее сопротнвленіе элемента,—все это обстоятельства, вліяющія на постоянный элемента,—т. е, на разность ііотенціаювъ въ зажнмахъ и внутреннее его сопротивленіе. Въ виду этого, иоагсо съ увѣрепностью сказать, что двухт. совершенно тожественныхъ элементовъ почти нельзя подобрать и въ батареѣ, составленной изъ одинаковым,, невидимому, элементов^,—послѣдніе—всѣ дагатъ различную силу тока. Тѣнъ не менѣе, составлять батарею ввъ разнородным.
— 95 — элементовъ отнюдь яе слѣдуѳтъ. Если при соединеніи въ рядъ берутся разнородные ішыеиты, то внутреннія еонротивленія иіъ должны быть одинаковы; если же разнородные элементы соерияются параллельно, то з-лек- тро-двигательная сила яхъ поляна быть одинакова. Иначе, въ первомъ случаѣ, сила пока будегъ теряться соотвѣт- ственно наивысшему сопротивленію, а во второмъ— развиваться соответственно лишь наименьшей электро- двягательноі силѣ. Уходъ за баттреей, —Элементы должны быть покрыты для предохраненія отъ пыли ■ и друітаъ яоеторон- нихъ примѣсей. Это особенно относится къ апенентамъ Леяланше и тѣмъ элемента», которые не игаускаютъ паровъ или газовъ. Въ плоекихъ элемептахъ и элементахъ, оспованныхъ на разницѣ плотности жидкостей, сверху наливается нля защиты слой тяжелаго масла. Это масло не даетъ жидкости испаряться и крЕСталлаиъ ползти но стѣнкамъ сосуда кверху. Стеклянные сосуды заслуживают!, безусловно пред- почтенія передъ каменными, глазуровапными. Трещины въ глазури приводить къ быстрому разрушенію элемента. Хороши также глиняные кислотоупорные сосуды. Роговой каучукъ или эбонитъ хорошъ для алеиентевъ, которые требуется переносить. Банки для элементовъ тина Лекланше н Калло слѣдуетъ дюйма на два, начиная съ веріняго края, покрывать нараффиноиъ. Для этого банки просто опрокидываются и окунаются краями въ растопленный параффиаъ, избытку
— 96 — котораго дашть стечь,—на краяхъ застываетъ тонкія ровный слой параффнна. Иногда,—когда повторить описанную операцію нельзя,—кран банки проста намазываются вазелиномъ,—въ особенности съ внутренней стороны. Контакты (соедипенія) должны быть чисты и плотно пригнаны. Это самое важное, хотя на первый взглядъ и шелков обстоятельство, которое чаще всего упускается изъ вида,—едва-ли что-либо можетъ сравниться ст. нимъ по своему аначенію для хорошего дѣйетвія меиевта. Прекращение дѣйствія батареи имѣеть весьма часто причиной своей,—вакъ оказывается послѣ тщательпшъ розысковъ, — окисденіе металла въ зажимахъ о т. п. Иногда же неплотно завинченный випть поэволяетъ проводу отойти немного отъ непоередствевваго контакта съ неталломъ, что производить разрывъ въ пѣпи, отыскать который—труднѣе всего. Проволока для соединения эле- ментовх должна быть достаточно толста,—для умепыпенш сопротивления. Такъ какъ электро-двигательная сила вообще въ гальваннческнхъ элеиентахъ—невелика,—то производительность элемента должна сильно повиваться, если употреблять тонкую проволоку, представляющую чрезвычайно высокое сопротименіе. Для элентрячеокнхъ звон- ковъ-№ 14 проволока по Бирыингаискому калибру ве толста. Для опытовъ съ элементами Лалапда и Греве подхо- дитъ проволока № 12 по Бирм. вал. Если батарея состоять изъ нѣсколькихъ только элемснтовъ и аппарат*, приводимый ими въ дѣйствіе, раоположенъ на бояѣе или
- 97 — менъе значительной'], разстоиігіи *оть пи хі>,—нельзя употреблять, пронодовъ тоньше № 12. Во всякоиъ случаѣ нѣгъ никакого равсчега тратить напрасно силу раньше, чѣмъ она дойдетъ до мѣста своего шлезнаго приложенія,— на преодолѣніе сопротивления, представляема™ тонкой проволокой. Общія заиѣчанія относительно составления ряс- творовЪ.—Для растворенія солей, упогребляеяыхъ въ различныхъ влементахъ,—мокво брать теплую воду, но пѳредъ тѣяъ, какъ наливать растворы въ элементы,— они должны остыть. Двухромовокаліевая соль или хромпякъ растворяется очень медлен но и вода беретъ се въ незначительнонъ воличествѣ. Передъ раствореніемъ ее толкуть въ поро* шокъ, накрывъ ступку, чтобы она не распиливалась по комнатѣ. Хромовая кислота растворяется легко, равно какъ и нашатырь, поваренная соль, цинковый и мѣдныи вупоросы,—послѣдній въ толченомъ вндѣ,—н двухромово- натровая соль. Растворы ни въ ваконъ случаѣ не должны составляться въ металлической посудѣ. Лредпочтенія заслуживаетъ фарфоровая или каменная глазурованная посуда. Если кислые раствори приготовлять въ стеклянной носудѣ, то температура въ нѣвоторыхъ случаяхъ поднимается настолько, что стекло не выдѳрживаетъ и лопается. Растворы не слѣдуетъ мѣшать металлическими ложиаии или палками, лучше всего для этого употреблять стеклянный. Если мъшаютъ деревянными палочками, то не сіѣдуеть
_ 98 — одну и ту жо палочку опускать въ 'равный растворы. Въ сильныхъ кислотахъ дерево обугливается. Всегда надо купоропное масло приливать въ водѣ, а не наоборотъ, и иряливать тонкой струйной. Если приливать воду, и притомъ сразу много, то отъ смѣшенія купорошаго масла съ водой развивается такое, количество теплоты, что нѣкоторая часть воды въ каооѣ купороснаго масла превращается сразу въ паръ, вырывается нзъ него и разбрызгиваете его, подвергая опасности обварить работающего. Когда приливается къ водѣ купоросное масло, то слѣдуетъ все время мѣшать,—вода при этомъ равко- нѣрно нагрѣвается. Расгворъ купороснаго масла для элементовъ долженъ быть такой крѣпостй, чтобы удвльный вѣсъ его быль равенъ 1,8. (64п по Б.). Если взять растворъ слабѣе, то элемента даегъ тояъ меньшей силы, но иногда съ этииъ надо мириться, такъ каиъ цинки служатъ дольше. Производительность при этомъ уменьшается. При болыпомъ количеств* элементовъ полезно ивѣть небольшой насосъ езъ рогового каучука съ діиннымъ носкоыъ А [фиг. 53} и цилиндромъ В, въ который при помощи поршня, ведо- матоза ручку С, можно набирать жидкость прямо со дна элемента. Растворы для элементовъ типа Грене и Фул- лера.—Описанные элементы Грене и Фуллера представ- ляюгъ собою типичные элементы. Существуете великое множество йіъ видолзмѣненій, различающаяся между собою главнымъ образоыъ соетавоаъ своихъ электровозбу- дительныхъ жидкостей. Эти различный жидкости: ввор-
— 99 — лись различными изобретателями и имена шкілѣднихъ сохранялись за такими видоизмѣнеяиыми или элементами. Части подразунѣваготся, какъ сказано, по вѣсу. Растворъ Труве — состоитъ изъ хромпика—3 частей по вѣсу, раствореннаго вгь 1ІІ ч. воды; къ раствору прибавляется затѣыъ 8 ч. купороснаго масла. Растворъ Боттона.—Хромовой кислоты—G ч., бертолетовой соіЕ—4.j части, купороснаго масла—Н73 ч. Растворъ Свана.— Хромовой кислоты—?■ части, азотной киглоты—1 часть. Даетъ незначительное количество газовъ. Г і I 1 Фиг. 63. Растворъ хромовой кислоты.—Хромовой кислоты— 10 ч,, воды—10 ч., купороснаго масла—4 ч. Это очень крѣпкая элекгровозбудительная жидкость в подхортъ для такпхъ работъ, гдѣ требуется особенно сильный токъ. Растворъ Тртс или ялектропойонъ.—Хронпииа 3 части, воды 16 частей,—растворяютъ сь нагрвваніемг я ■ прибавляютъ послѣ этого купороснаго масла—2 части. Растворъ съ соляной кислотой. — Соляной кислоты—10 частей, воды—10 частей, хромпика—.") частей. Двухромовонатровый растворъ.—Двухромовонатро- ЫІ
— 100 — вой солЕ-4 части, воды—18 частей; воду берутъ горячую. По охіажденіи прибавляютъ 3 части купороснаго пасла. Красный песокъ.—Глауберовой соли 14 частей, хром- цика—30 частей и купороснаго масла—70 частей. Глауберову соль надо растворять въ каслотѣ, которая должна быть очень горяча. Хромпвкъ(въ пороткѣ) поелѣ итого долженъ прибавляться медленно и постепенно. Смѣсь при охлажденін кристаллизуется, но когда она охладится совсѣмъ, кристаллы эти надо разбить. Для употребленія — раетворяюгъ 1 часть праведеннаго «краснаго песку» въ 5 частяхъ воды.—Всѣ приведенные растворы предназначаются для сосровъ, еодвриащихъ уголь, въ элементахъ Фуллера и Грене. Если уголь и цинкъ находятся въ одной банкѣ — растворъ мояно разбавлять водой,—прибавляя таковой около 10°/0. Растворъ Бутена,—Растворъ для эленентовъ Грове и Буизена приведеиъ былъ въ своекъ мѣстѣ этой книги (глава II), но растворъ, который не нспускаетъ тяжелыхъ па- ровъ или вспускаегъ ихъ при работѣ элемента очень мало,— составляютъ такъ:—азотной кислоты—1 часть, хромовой кислоты 3 часад, купороснаго масла—6 частей, воды — 5 частей. Этовъ действительности есть растворъ Гренеино- жеть въ элементахъ Грене употребляться. Хромовогывесттвый растворъ.—Для наружной банки:—воды—1(і частей, купороснаго масла—3 части. Для пористыхъ сосудовъ: — хроыоизвестковой соли—2 части, растворяемой въ теплой водѣ еъ 5 частями купороснаго масла. Самый ялемеятъ оппанъ въ главк Н, стр. 34.
ГЛАВА V[J. пгАКТИЧксшя злит.члаін относит г. л ьно устройства и сборки ЭЛЕМЕНТОВЪ. Амапьгамированіе цинка. — Цинковые электроды должны быть покрыты ртутью, или, какъ говорятъ,— амальгамированы съ дѣйствующихъ по крайней нѣрѣ поверхностей. Дълается ято въ нредупрежденіе разрушенія цинка благодаря присутствію въ вемъ поеторовннгь при- иѣсей. Въ настоящее время приготовляется ря гальванические племектовъ амальгамированный цинвъ, но его не вездѣ можно и не всегда достать. Чтобы изъ куска цинковаго листа приготовить цинковый злевтродъ для гальваническаго элементе, его отчи- щаюгъ сначала тряпкой, смоченной разведеннымъ водой слабымъ купороснымъ маслонъ. Послѣ этого нѣвоторое количество ртутн наливаютъ на плоское блюдце и покры- ваюгъ ее тонкимъ слоемъ разведениаго купороснаго масла. Ртуть слѣдуетъ наливать въ фарфоровое или фаянсовое блюдце, а отнюдь не въ велѣзное или вообще—металлическое. Одинъ конецъ цинковаго лдста ставить послѣ этого въ ртуть, держать его наклонно я разводить ртуть посред- ствомъ тампона по всей поверхности цинка. Можно тотчасъ же замѣтить, что ртуть ложится зеркально блестящими полосами. Иначе, ртутью просто капаютъ на циннъ, пред-
— 101 ~ варителыш отчищенный, и растираютъ капли швеей поверхности. Соляяая кислота — превосходна для отчистки цинковъ перѳдъ анальпшаніей. Если они уже очень загрязнены, то передъ химической чисткой" слѣдуетъ промыть яіъ горячими соцовымъ щелокоиъ. - Поолѣ амальгаыацін всю кислоту сиываютъ водой. Способъ производства цинковыхъ электродов!, изъ цинка съ ртутью, приготовленнаго но особому способу епеціалъно для гальваническихъ элементовъ, заключается въ слѣдую- щеиъ. Обыкновенный цинвъ расплавляется и пока онъ находится въ расішвленномъ сосгояніи, пъ него прибавляют!, немного,— около 1*/„ по вѣсу— канифоли въ по- рошкѣ. Поолѣ этого ртуть медленно приливается въ отно- шепіи і части ртути на Кі частей цинка и смѣсь сильно промъшиваетея. Ртуть вступаетъ въ соединеніе съ цинковъ и сллавъ выливается въ желѣзныя формы. Изъ форнъ отливки вынимаются ранѣе окончательная охлэждыіія,— лишь бы только онѣ немного застыли, что заяѣчается потому, что поверхность тускнѣетъ. Цинкя со ртутью отличаются тѣиъ, что они очень хрупки,—при паденіи такой ципкъ разбивается, какъ стевло. Можно также и уменьшать количество ртути въ приведенною, сплавѣ вдвое,- но элеятродъ при этомъ получается далеко не столь дѣй- ствительный въ крѣпкихъ няслотныхъ растворахъ. Пріешы при обработкѣ цинка. — Товпіп листовой цинкъ легко рѣжется ножницами и безъ труда гнется, если это производить въ кипяткѣ. Толстые куски литого или прокатного цинка раздѣляются всего лучше, если на
— 103 — поверхности куска провести бороздку и наполнить ер, ртутью,—досгаточио нѣснольянхъ капель. Ргуть разъѣдаетъ пипкъ далѣе и черезъ иѣсколько иивутъ неталлъ становится настолько хрупкимъ, что безъ труда ломается по проведенной бороздк/к. Иэгибаюе донка во всянояъ случай должно производиться до амальгагарованія, иначе,— вслѣцствіе хрупкости,—никакого изгибанія произвести уже будѳтъ нельзя. При сверленін цинка сверлами или мѣтчивами—для смазки употребляется терпентанъ, при пеяъ не таіеь забивается сперло, какъ, если емазываніе производить масломъ. Фиг. 54. Фиг. 55. Формы цинковъ.—Фиг. 54 представляетъ циввъ, употребляемый для элементов!,, осдованвыхъ на разнпцѣ плотностей жидкостей и пзвѣстенъ подъ названіемъ абостов- гкаго ципна для противопожарныхъ сигналовъ». Фиг. 55— ібалтюіорсная> форма цинка для такнхъ ate элементов!.. Оба циниа устроены такиаъ обрэзомъ, что могутъ опираться на края банки элемента. Угольные электроды, ихъ приготовленіе и укрѣ- пленіе зажимовъ.—Для неболыпихъ элементовъ можно
— 104 — употреблять круглые угольные стержни въ качвствѣ электродовъ. Угольный поверхности не должны быть ничѣмъ закрыты всюду, гдѣ онѣ приходятъ въ соприкосновение съ жадностью. Если онѣ покрыты иѣдью, то мѣдь должна быть въ этихъ мѣетахъ начисто сцарапана. Для болшвхъ ѳлементовъ употребляются угольныя пла- етины, которыя ложно получать у всѣхъ торговцевъ электрическими принадлежностями. Въ болыпихъ складахъ держатъ такія пластины въ большоыъ разнообразии раз- иѣровъ и формъ. Круглые цнлвндрнческіе угли представляютъ обширную поверхность и также ияѣштся въ готовомъ видѣ въ продаж*, разныхъ видовъ и фасоновъ, съ ушами для при- соединенія ироводовъ. Приготовмніе угольныхъ электродовъ. Угольные электроды для эленентовъ очень легко можно, впрочемъ, приготовить s самому домашними оредствави. Заишствуемъ изъ цитированнаго уже выше сочиненія А. Грушке опнеаніе слѣдующихъ способовъ приготовле- нія угольныхъ электродовъ. а) Первый способъ. «15 частей мелво истолченнаго и просѣяннаго кокса смѣінвваютъ съ 8 частями сажи и 8 частями сахѳрнаго сиропа (или патоки); изъ полученной такимъ образомъ массы прессуютъ пластинки или цилиндры желаемыхъ размѣровъ и сперва сушатъ, а затѣмъ обжигають безъ доступа воздуха. Если въ одной и той же фориѣ хотятъ обжечь нисколько углей, то отдѣляютъ ихъ другь отъ друга листами бумаги и поротконъ яош. '
— І05 — б) Другой способ*. Поіходящій кусокз, дерева под- вергаютъ очень медленному обугливанію безъ доступа воздуха—напримѣръ,—въ оболочиѣ изъ глипы. Полученный тавимъ образонъ кусокъ угля пропитываютъ сахар- ныяъ сиропоиъ, патовой или асфальтомъ, затѣмъ онять прокаливаютъ въ глинѣ и повторяютъ эту операцію до тѣхъ поръ, пока не получится уголь твердый, плотный в хорошо нроводящШ тонъ». Верхніе края угольныхъ электродовъ, употребляемыхъ въ гальваннчеевихъ элементахъ, смавываются вакимъ либо не пропускающим! влага веществомъ, напрвмѣръ параффиномъ. Въ противноиъ случаѣ растворы будугь подниматься кверху н разъѣдэть иеталлическіе зажины. Хотя щраффннъ и очень хорошій иіоляторъ,—примѣ- неніе его съ этою нѣлью не увеличивает!, замѣтно вну- тренняго сопротивленія элемента. Отъ состоянІи поверхности угольнаго электрода сильно зависать получаемый результата. Длн того, чтобы насколько возможно уменьшить стреыленіе нузырьковъ водо- роднаго газа къ прилипанію къ угольной поверхности, вслѣдствіе чего увеличивается напряженіе поляризаціи,— угли должны ймѣть по возможности широкія поверхности и при томъ—шероховатый. Гладкая, какъ-бы полированная угольная поверхность очень быстро докрывается словмъ пузырьвовъ водорода, тогда какъ шероховатая поверхность способствуетъ свободному отдѣленію ихъ. Укрѣпмніе аажимовъ.—Зажимы, прн помощи кото- рыхъ къ углямъ присоединяются проводи, прикрѣпляются
- 106 — къ ниігь различными способами. Въ нѣкоторыхъ елучаяхъ угольная пластина просверливается в зажамъ принрѣ- пляется посредетвомъ болтяковъ а съ гайками Ь н шай- бочками, с с—какъ это представлено на фиг. 55. Но при такомъ способѣ прикрѣпленіе то и дѣло ослабѣваетъ, такъ какъ гайка отвинчивается. Въ свое время этому способу прмрѣменія удѣлено было много впвманія и въ результате стремленіе гайки Фиг. 56. Фиг. 67. развертываться было значительно уменьшено. Теперь употребляютъ для этого толстые болты и шировія шайбы, благодаря чему увеличивается треніе гайки о шайбу и шайбы объ уголь и закрѣпленіе получается прочнѣе; кромѣ того, навннчиваютъ не одну, а двѣ гайки Ь (фяг. 56), Въ старыхъ элементахъ Лекланше на угли наплавлялись свинцовый шляпки С (фиг. 57J в въ нихъ заливались винты для держашя зажимовъ для проводовъ. При домаш- немъ изготовленіи элемептовъ способъ этотъ можно реко-
— 107 — иендовать и теперь. Для этого верхъ угля опиливаютъ подпилкомъ въ видѣ ласточкина хвоста иди вросверлвваютъ нѣсколько отверстій, въ который заливается расплавленный свинецъ. И то в другое способствуетъ прочному укрѣпленію шляпки на углѣ. Послѣ этого дѣлаются формы для отливки,—или изъ какого-либо твердаго дерева, если отлввокъ немного, или езъ литейнаго веска или пластичной, бѣлой глины. Еавгъ Т) вставляется затѣиъ въ соотвѣтствующее мѣсто въ дно фориы на все длину той части, которая должна высовываться изъ шляпки. Чтобы въ нарѣаву на этой части не залился свинецъ,—такъ какъ ова должна оставаться чистой для навинчиванія на нее зажика,—она^затирается или угольной массой дли глиной, или чѣмъ-лнбо подоб- ныыъ.-—Въ углѣ для этого винта просверливается гнѣздо. Уголь опускается въ форму вверхъ ногаия, надѣвается гнѣздоыъ па впить и пускается расплавленный свинецъ. Иначе,—уголь съ винтомъ D держится вертикально и у его вершины строится изъ дерева и асбеста форва, въ которую и льется свинецъ. Во всяколъ случаѣ, вонецъ угля съ свинцовой шляпкой окунается въ растопленный параффинъ на нѣсколько минуть. Излишнее количество нараффина очищается съ винтовой нарѣзки, и даже сбывается бензиномъ, иначе оно будетъ представлять совершенно неумѣстпый изолирующій слой. Гдѣ угольный йлектродъ долженъ употребляться безъ свинцовой шляпки или иного металлическаго покрытія, тамъ онъ можетъ покрываться воскояъ такимъ образомъ. Конецъ угольнаго электрода, который долженъ быть по- крытъ воскомъ, держится въ газовоиъ пламени въ синей
— 108 - его области, пока онъ не нагрѣется до очень горячаго состоянія,—и поглѣ этого онъ, или окунается въ растопленный воскъ, или кусокъ воска прижимается кг нему ПО тѣхъ поръ, пока онъ не перѳетанетъ дымить. Невидимому, послѣдній способъ дѣйствительнѣе и при пемъ воскъ лучше проннкаетъ въ уголь, чѣмъ при иогружееіи, въ особенности безъ нагрѣванія,—холоднаго угля. Покрываніе угля мѣдью при помощи гальвани- ческаго тока,—Насыщенный растворъ мѣднаго купороса наяивается въ каменную или стеклянную посуду. Если покрываются мѣдью сразу несколько углей, то на дно разеыпается слой вристалловъ мѣднаго купороса. Пластина изъ чистой мѣди изгибается глубокимъ жолобоиъ (въ формѣ шпильки въ сѣченіи) и ломѣіцаѳтея въ сосудъ съ растворомъ мѣднаго купороса, при чемъ къ одной изъ вѣтвей привинчивается важииъ. Угольный электродъ опускается послѣ этого того частью, которая должна быть покрыта мѣдью, въ растворъ между вѣтвями мѣднаго электрода, нѳ касаясь вослѣдняго, разумѣется. Затѣяъ иѣдный электродъ описываемой гальванической ванны соединяется съ углемъ элемента или батареи, производящей токъ, а уголь, покрываемый мѣдью,—съ цинкомъ этой послѣдней батареи. Мѣдь начннаетъ послѣ этого отлагаться на угольномъ электродѣ и толщина слоя мѣди зависигь отъ продолжительности дѣйствія тока. Не совѣтуютъ употреблять токъ болѣе, чѣыъ въ два или три вольта напряженіемъ, такъ кавъ иначе отлагающійея слой получится шероховатьшъ, грубозернистынъ и легко отстающинъ. Когда отложится
— 109 — слой достаточной толщины, уголь вынимается, промывается и высушивается. Проволока послѣ этого можетъ быть припаяна къ отложенному гальванически слою мѣди. Покрываніе серебра платиной.—Тонкая серебряная пластанка ря элемента Смя можетъ быть приготовлена слѣдующииъ обранонъ. Пластинка должна быть очень тонкая,—около пяти тысячаыхъ дюйма толщиною или даже тоньше. Изъ такого листва выръзаются требуемаго размѣра куски и кладутся въ фарфоровое блюдо, расположенное надъ спиртовымъ или гэвовыиъ плаиененъ. Серебряные листике обливаются затѣиъ растворомъ хлористой платины, зажягается огонь и подогрѣваніе продолжается до тѣхъ поръ, пока листикъ не покроется достаточно плата ной, послѣ чего онъ вынимается, споласкивается и сушится. Чѣиъ слабѣе растворъ платины, тѣмъ лучше, хотя а медленнѣе ндеть покрываііѳ платиной. Въ мѳментѣ онъ или пришивается шпильками изъ проволоки къ бруску изъ твердаго дерева, или зажинается между двумя такими брусками. Соединение электрода съ цѣпьго производится также посредствоиъ зажиманія между бруекомъ и серебряньшъ листочкомъ или конца лѣднаго провода или короткаго куска иѣдной полосы, къ которому привпнченъ зажимъ съ мѣрыиъ нроводоиъ. Средній разиѣръ серебрянаго листика—5 д. въ рину и 3 д. въ ширину. Пластины изъ окиси мѣди.—Электроды язъ окисн мѣди для элеиентовъ Лаланда приготовляются слѣдутощимъ образомъ: смѣшиваютъ 16 ч. черной окиси мѣди, 1 ч. 8
_ но - хлористаго магнія и 1 ч. иагнезін и затираюсь съ водой въ тѣсто. Въ то же время изъ куска проволочной сѣтяи дѣлаютъ, загибая края, коробочку по размѣру пластины. Сѣтка должна быіь чистая, желѣзпая, неокрашенная. Ставягъ зту коробку на стеклянный листъ иле что-лябо подобное, закрываюсь дно ен вышеупомянутой массой. Свертываюсь вусокъ проволоки Ліі 14 по Бири. калибру въ плоскую спираль и мадугь эту спираль на поверхность слоя массы въ сѣтчатой коробкѣ и затѣмъ заполняюсь иовдѣдаюю массой дове]іху. Кусокъ проволоки на нѣкоторую длину оставляютъ сверху снаружи,—къ нему приврѣпляется влослѣдствіи зааимъ,—проволочная спираль получается такнмъ образомъ внутри массы пластины. Поверхность массы выглаживаюсь и ставятъ-въ теплое мѣсто для высыханія. Вмѣсто сѣтчатой желѣзной коробки можно брать и простую коробку нзъ мѣднаго или желѣзнаго листа. Въ ііослѣднеаъ случаѣ вмѣстѣ съ пластинкой формуются и уши при пластпнкѣ,—эгима ушами она держится на крыішгЬ элемента, какъ угли въ эле- ментахъ Грене. Пластины изъ окиси ыѣдн вѣшаются и съ той и съ другой стороны средняго цинковаго электрода. Испытание батареи, —При испытанш элевтродвига- тельноЙ силы элемента вольтыетромъ, инструмента дол- женъ ниѣть высокое сопротивление,—иначе онъ покажетъ меньшую электродЕигательную силу. Для точныхъ измѣ- реній вольтметръ должееъ представлять сопротивление 100 оыовъ на вольтъ и не меиѣе 65 оыовъ на вольтъ при обыкновенныхъ ивмѣреаіяхъ. Поэтому многіе изъ инѣю-
- Ill — щихся въ продакѣ лнструмѳнтовъ даютъ неточный пока- занія. Ошибка не столь значительна яри испытании эле- яентовъ съ иалымъ внутренннмъ сопрохивленіемъ,—какъ- то аккунуляторовъ,—по для первичныіъ элементов?, она часто очевь велика. Важность испытанія электродвигательной силы элемен- товъ очевядна изъ того обстоятельства, что, если одивъ элементъ въ батареЪ испортится, то онъ не только по- пижаетъ общее количество полезной работы тѣмъ, что самъ не работаетъ — но и ухудшаетъ дѣйствіѳ батареи, увеличивая сопротивление. Простой сиособъ сравнешя злектродвигательной силы извѣстнаго числа злементовъ заключается въ елѣдунщемъ. Элементъ, относительно хорошего еостоянія лотораго кож- но быть увѣреннынъ, принимается за нормальный и соединяется въ обратнонъ еоедияеніи,—т. е. положительный полюсь съ положительнымъ и отрицательный съ отрица- тельнымъ,— съ иштытуемымъ элементомъ и съ вольт- мѳтрояъ. Если элементы совершенно одинаковы, стрѣлка вольтметра останется неподвижной,—т. е.,—такъ вавъ и тотъ и другой токъ совершенно одинаковы и идуть въ противо- положномъ одинъ другому направленіи, то, понятно, они взаимно уничтожаются и въ цѣяи никакого тока не проявляется. Всякое движепіе стрѣлки вольтметра указываетъ на разницу эдектродвигательныкъ силъ сравниваемы™ элекен- товъ. Если- о точпомъ опредѣленіи разннпы здѣсь рѣчи не будетъ, то вполнб достаточенъ обыкновенный гальва- новетръ.
— ш — Такой гальвадоиетръ легло и быстро можно приготовить, нанотавъ около 30 оборотовъ изолированной проволоки на коробку обыкновенная компаса параллельно стрѣлнѣ. Проволока должна быть Лі 36 или топьше. Тавнмъ образокъ, подобное простое и дешевое устройство для испытанія гадьваничеекаго элемента можно сдѣлать самому весьма быстро и оно будегь служить пехужедоро- гого инструмента, хотя и не дастъ т"очныхъ покаэаній. Практачѳскія испытанія для опредѣленія полезнаго дѣй- ствія элемента производятся сначала при разомкнутомъ токѣ, и затѣмъ при замкнутонъ черезъопредѣленное сопротивленіе. Гдѣ въ распоряженіи иыѣетоя вѣряо дѣйствующій вольт- метръ, выполняющей указанный выше условія относительно сопротдвленія, — тамъ съ его помощью можно произвести множество цѣнныхъивмѣренЩ. Для аснытанія силы тока требуется анпериетръ, но абсолютной необходимости онъ не аредставляетъ, такъ какъ можно обойтись и съ вольтмегромъ. Въ цѣпь вводится въ послѣдовагельномъ соединеніи спираль опредѣленнагосопротявленія. Измѣряется элентрО' двигательная сила или разница нотенпіаловъ въ заашмахъ этой спирали. На основаны закона Ома сила тока равна частному оть дѣленін электродвигателыіой силы на вели чину сопротивленія. Положимъ, сопротявленіе, введенное въ цѣпь, равно 3 оиамъ, а электродвигательная сила—1 вольту. Такимъ образовъ, сила тока равна одной трети ампера. Никогда не слѣдуеть замыкать цѣпькороткимъ замыка- ніеиъ черезъ ампермегръ за исключешемъ лишь случаевъ
- 113 — съ элементами извѣшіаго высокаго соііротивленія, вродѣ элемента Калло. Для опредѣлевія внутренняя сопротивлепія элемента сущѳствуѳтъ несколько способовъ, во для изученія ихъ слѣдуетъ обратиться иъ спещалышмъ сочиненіяяъ по электрическимъ изиѣреніямъ. Одинъ изъ самыхъ простыхъ состоитъ въ слѣдующемъ. Занѣчаютъ сначала электродвигательную силу или разность нотенціаловъ при разомкнутомъ тонѣ. Затѣмъвію- дятъ въ послѣдовательвоиъ соединении съ элементомъ и вольметрочъ спираль опредѣленнаго сопротнвленіядостаточ- нагодля того, чтобы уменьшить электродвигательную силу при разомкнутой цѣпи наполовину. Сонротивленіе вольтметра должно быть извѣстно. Для иолученія искомаго результата складыЕЭЮтъ сонротивленіе спирали съ сопротнвіееіемь вольтметра в вычитаютъ удвоенное сопротивление вольт - метра,—разность и будетъ представлять внутреннее сопротивление элемента. Напримѣръ, пусть вольтметръ представляегьЮОоновъ, а спираль—106 омовг. Бъ такомъ случаѣ общее сопротивление цѣпи будетъ 100+106—206 омовъ; изъ этого вы- читаемъ 200 оиовъ—удвоенное сонротивленіе вольтметра,— остатоиъ 6 омовъ и будетъ представлять внутреннее со- противленіе элемента. Приложенная при семъ таблица повазываетъ внутреннее сонротивленіе и эдевтро-двигательную силу наиболѣе правильно дѣйствующихъ элементовъ.
— 114 — Таблица внутреннихъ сопротивлепіа и элеитро-двигательной силы наибодѣе пгабяльно дѣйствующнхъ элемевтовъ. Элементы. Элемента съ уголышнъ цилипдромъ Лекланше съ пориетьшъ сосудоить. Самсона № 1 . № 2 ! Калло, сложный итакъ (кистью) . | > цвнкъ лаггой ' Гладстона—Лалапдав. 10 и 0.80. ■. G. 20, G. 30,1 ■ G. 3G. . .' > G. 50, G. 90. » G 56, G. 60 . . G. 70. . . . Яіеятро-двигатель не я св- до при разом- кнутелъ іо*і6 зъ вп.іыаіъ. Внутренне сопритж- вл«ніе въ она п.. 25 45 45 45 07 07 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.7 1.2 0.15 0.10 0.7 2.00 0.О9 0.07 0.043 0.025 0.020 Сила тока въ амперахъ не прзведева здѣсъ. По закону Ома она должна равняться электро-двигательной силѣ, раздѣленной на сопротивленіе. На практикѣ элемента въ вороткомъ замыкапіи не употребляется, но во внѣшнюю цѣш> вводится сопротивленіе. Вомногнхъ элеаентахъ при замкнутой цѣпи электро-двигательная сила падавтъ вслѣд- ствіе наступающпуь хнмическихъ измѣненій. Для шіытапія полезнаго дѣйствія элемента онъ вводится въ цѣпь, которая поперемѣнно замыкается и размывается. Цѣпь содержит1!, въ себѣ сопротивленіе, которое
— 115 — ц.ия отігываемыхъ адѣсь злемгнтовъ иожетъ быть около половиш от. Цѣиь, слѣдователыю, остается замкнутой около половины всего времени иепытанія элемента и это попеременное шіыканіе и разшкавіе тока производится ча- совымъ механизмомъ или инымъ какимъ-либо двигателемъ. Отвѣтки силы тона {определяемой но извѣстпой электро- двигательной силѣ н извѣствому сопротивлению) л элек- тро-двигательной силы производятся періодичесяи и наносятся на разграфленную въ квадрате бумагу. Потомъ эти отиѣткя соединяются сплошной линіей и получается кривая работы элементовъ. Приблизительно испытааіе производится иногда аамы- каніемъ черѳзъ звонокъ, првчемъ заміічаютъ, сколько врененя онъ звопатъ. Коммутаторъ для соединенія элементовъ въ батарею различными способами. — Встрѣчаются мучай, особенно при пронзводствѣ осытовт;, когда требуется изменять группировку элементовъ въ батареѣ безъ развинчиванін при этомъ аажимовъ и сниманія сое- дпнительныхъ проводовъ. Наігримѣръ, если батарея вся соединена послѣдователыю,—т. е. у сосѣдннхъ элементовъ соединены разноименные полюсы,— а требуется ивмѣнить способъ' соединенія на параллельный, — или иаоборотъ,—то, если перемѣпять соединительные проводы на всѣхъ элементахъ,—придется потратить немало времени и хлопотъ. Бо иабѣжевіе этого въ свое время придумано было много разныхъ воммутаторовъ, но воѣ они позволяла получать лишь большее или меньшее число
— 116 — омѣшаинып. группировок! ;>л<мклітовъ, за исключепіемт. лишь очень сложныхъ, дорогихъ и не всегда правильно дѣйствующихъ приборовъ. Фиг Ь8
— 117 — Комнутаторъ, отвѣчающій всѣмъ требованіяиъ, хотя и не автоматмческій, представленъ на фиг. 58. Коммута- торъ этотъ—на восемь элемѳнтовъ о—а,—но, понятно, что его ■ легко можно приспособить для какого угодно числа элементонъ. Соединеніе элемевтовъ производится вставными штепселями или болтиками. Проводы отъ полюсовъ каждаго элемента оканчиваются нѣдными языками или полосами, укрѣпленными на какомъ- либо изолирующемъ основавіи, напримѣръ, на эбонитовой или фарфоровой пластинѣ или, проще, на сосновой полированной, навощенной доскѣ. Такимъ образомъ, для каждаго элемента на коммутаторѣ имѣютея двѣ мѣдныхъ полосы. Такъ, проводы отъ элек- тродовъ крайняго лѣваго элемента изъ ряда а—а идутъ соотвѣтственно къ верхней парѣ полосъ, проводы отъ слѣдующаго—ко второй парѣ и т. д. Полосы скошены слѣва направо такимъ образомъ, что языкъ лѣвой полисы заходить надъ языкомъ правой отъ нижней пары. Всѣ одноименные электроды соединены съ полосами—одни- одной стороны, а другіе—другой. Между полосами въ основаніи просверлены ряды гвѣздъ по три гнѣзда въ ряду, какъ это показано въ верхнемъ ряду А, В, С. Кромѣ того,такія же гнѣзда просверлены и на концахъ полосъ. Бо всѣ эти гнѣзда вставляются нѣдные болтики, захватывая своими шляпками сосѣднія полосы, чѣмъ и устанавливается между ними электрическое соединеніе. Въ концы полосъ вставляются недѣи- ствующіе болтики, чтобы они не валялись зря и не терялись. Если болтикъ вставлевъ въ среднее гнѣвдо, нацримѣръ.
118 — В, или въ одно изъ находящихся въ вертнкальномъ раду подъ нииъ,—то онъ устанавливает:, электрическое соеди- непіе между разноименными полюсамв; когда же болтики вставлены въ крайаія гнѣвда, то они устанавливаю™ со- единеніе между одноименными полюсами. R% первомъ слу- чаѣ соединеніе получается последовательное, а во вто- рокъ—параллельное. Когда вынуты всѣ болтики,—цѣпь разомкнута. , > ^ 1 Фиг. 59. Впѣганяя цѣпь замыкается посредствомъгябкаго провода, соеданеннаго съ концевыми болтиками крайнихъ лолосъ, представляющихъ полюсы баттареи. Чтобы яснѣе представить себѣ дѣі'істнІе коммутатора предположим!,, что мѣдпые полюсы на немъ суть въ то же время и самые полюсы, съ которыми они непосредственно соединены. Предположит, что слѣдуетъ соединить четыре элемента въ параллельном, соедипепіи и ввести нхъ въ цѣпь. Болтики вставляются тогда въ врайнія гнѣзда между четырьмя парами мвдныгьполос'^какъ это и представлено черными кружками Л и (J на рис. 59. Мы ви-
— 119 — димъ, что такимъ путем!, получаются въ электрическом^ соеданеніи всѣ положительные полюсы съ одной стороны, в всѣ отрицательные —съ другой. Остается теперь только соединить внѣшней цѣпыо крайній положительный съ краіінямъ отрииательнымъ полюсомъ, какъ это и представлено прерывистой лишен на рис. 59. На этомъ рисунвѣ, равно какъ и па слѣдующихъ не показана вся доска коммутатора и не представлена для улроіцвнія батарея, а полосы — однб заштрихованы, а другія—аѣтъ—для болѣе яснаго различены лолюеовъ. і L Фиг. 60 представляетъ два элемента, соединенных! параллельно. Въ гнѣздахъ, который на рисункахъ не зачернены не должно быть болтиковъ, иначе произойдет! короткое замыканіе тока. Соединяя показанным! образомъ любую пару нѣдныхъ полосъ можно выбрать для извѣст- ной рабоіы два кавихъ угодно элемента,— разумѣется, со- сѣднихъ. Можно такиыъ образомъ даже раздѣлить баітарею на нѣсколько отдѣльншъ частей, образовав! съники отдѣль- ныя цѣпи. На фиг. 61 нредставленъ другой способъ соединенія элементов!—последовательный. Для этого краинія гнѣзда въ горизонтальных! рядах! А я С остаются пустыми н Фаг. 60.
— 120 — болтики вставляются въ среднія гнѣзда Л, устанавливая такимъ образом'Е. электрическое соединеиіе между разноименными полюсами. Крайпіе полюсы представляют!, полисы всей батареи, присоединяемые къ вяѣшней цѣпи. Фир. 6,1. Насколько разнообразны способы соедпненія элементовъ при помощи опиеываемаго коммутатора мовпо видѣть на нринѣрѣ, представленному на фиг. 62. Здѣсь элементы' соединены по два параллельно в каждые два съ сосѣдаими двумя последовательно.
— 121 — Словом'ь, всюду, гдѣ требуется произвести соединенІе последовательно, или разноименныгь полюсовъ,—бодтикъ вставляется въ среднее гнѣздо В, а гдѣ соединяются одноименные полюсы,—соединение параллельное—болтиви вставляются въ крайнія піѣзда A z С. > Фнг. 62. Размеры коммутатора и его отдѣльныхъ частей зависать отъ того, какую батарею обслуживаегъ онъ. Для аккумуяяторовъ, напримѣръ, большого разиѣра-и полосы и 'болтики должны быть большого раамѣра, чтобы не представлять ошутятельнаго сопротйвленія току. Но такъ кавъ въ настоящее время мы разсиатриваемъ
— 122 ~ первнчныя баттарен, то дадимъ нѣкоторын общія указа- нія относительно разнѣровъ. Основаніе,—деревянная доена твердой породы,—окунается въ растопленный параффинъ плн покрывается непроницаемой для воды краской, служащей въ то же время в ияолирующимъ олоенъ. Полдюйма толщиной — доска вполнв достаточна. "Ноли она очень длинна, то .укрепляется поперечмнаии, привинчиваемыми снизу. Мѣдныя полосы—шириной въ в/, дюйма изъ листовой мт.да въ 11и или даже 7м Дюйма толщиной. Гнѣзда высверливаются, когда полосы привинчены къ основанію. Болтики вытачиваются изъ нѣди, толщина ихъ въетерж- нѣ—не менѣе s/l6 дюйма. Для нрвкрѣпленія полосъ слушать кѣдные винты съ плоскими или круглыми головками. Коммутатор!, для меремѣны ыаправленія тока.— Часто требуется изменить ваправленіе тока во внѣншей цѣпи. Для этого употребляются особаго рода яомнугаторьі- На фиг. 63 язображевъ одилъ изъ такихъ коимутаторовъ. Онъ монтируется на полированной доскѣ изъ твердой породы иля на эЙовитЬ. На фиг. 63 — а есть батарея, проводы отъ которой идутъ къ соедивлтельныііъ винтамъ Ъ, с, находящимся на основаніи коммутатора. Отъ этвхъ вйнтовъ вдутъ далѣе полосы & и т, которыя при поко- ши рукоятки о на соединительной пластинкѣ изъ изолирующего матеріада могутъ качаться на вивтахъ b я с между иѣдными шляпнамя е, е' и і, /'. Кякъ можно вндѣть на рисункѣ, шляпка е находится въ электрическомъ соедивенія съ г', а шляпка і—съ е.
— 123 — Отъ е и г идутъ провода, къ которымъ присоединяется внѣшняя цѣпь. Легко видѣть, что волосы к и т можно пли надвинуть такъ, чтобы нопцы ихъ покрыли шляпки е в е, или такъ, чтобы они покрыли шляпки і в і'. Въ первомъ елучаѣ товъ идетъ, положимъ, отъ положительнаго полюса баттареи къ Ь оттуда черезъ к въ е, оттуда во внѣшнюю цѣаь и возвращается черезъ і въ е полосу т и винтъ с—къ отрицательному полюсу баттареи. Очевидно, что если полосы к и т передвинуть на шляпки г и г\ токъ будетъ итти отъ положительнаго полюса че- -гО <_у І^Я Фиг. 68. резъ-^й,7- полосуй ~ въ шляпку і, оттуда во внѣшпнда цѣпь,;,затѣмъ иимо е'въ /', черезъ т и с—къ отрицательному полюсу. Итакъ, въ первомъ случаѣ во внѣшней цѣпи токъ идетъ отъ е «ъг—е\ а во-второиъ паоборотъ — отъ г къ е—г'. На фиг. 63 представлено положеніе, когда токъ разомкнуть.1 На фиг. 64 изображенъ другой нониутаторъ для пере- мѣпы направленія тока. Баттареи а представлена слѣва.
— ш — Отъ нея идутъ провода къ среднинъ столбикаыъ Ь Ь' на доскѣ коииутатора. Кромѣ этой средней пары на тон же доскѣ виѣется еще двѣ лары танихъ же столбиковъ:— е, с' и г, /', причемъ эти послѣдиіе соединены крестъ па крестъ, т.-е. с съ і в і съ с', или изолированной проволокой, или мѣдными полосами, изолированными въ мѣстѣ своего перекрещевія. Къ этому коммутатору прилагается пилка, состоящая изъ двухъ иѣдныхъ вѣтвей к и т, соединенныхъ эбонитовой пластинкой у съ рукояткой о. Вѣтви эти вклады- фнг. 64. ваютея въ продольные прорѣаы въ столбнкакъ. На ри- сушсѣ видка положена такъ, что вѣтви ея устанавливаюсь электрическое соеднненіе между столбиками Ь и / и й' в г н токъ идетъ, яоложвкъ, во внѣшней цѣпи отъ г къ ■*". Легко видѣть, что, если переложить валку такъ,чтобы столбикъ Ь соединялся съ с и столбикъ ft'—съ с',—то токъ, при неизиѣнившемся положенід баттареи, лоидетъ отъ Ъ черезъ с въ г и оттуда но внѣшвей ігѣпи къ і, т. -е. во внѣшней цѣпи онъ пойдегъ въ наяравленін, про- тивоположномъ тому, какое онъ имѣетъ, когда вилка ле- яить какъ представлено на фиг. 64.