Так, например, коэффициент линейного расширения железа равен 0,00001, а у латуни этот коэффициент составляет 0,000019. То есть коэффициенты линейных расширений латуни и железа различаются почти в два раза.
У инвара коэффициент линейного расширения равен 0,0000005. Значит, что коэффициенты линейных расширений у латуни и инвара различаются в 40 раз. Естественно, что биметаллические элементы, выполненные из этих металлов, будут работать весьма эффективно. В подобных устройствах вместо биметаллических элементов можно использовать термочувствительные элементы, изготовленные из нитинола — это сплав (никеля и титана) с памятью формы, которая изменяется при определенных температурах. Эти элементы из нитинола при обычной температуре могут иметь изогнутую форму, а при нагреве до определенной температуры распрямляются и удаляют грузы от оси колеса. При охлаждении (тоже до определенной температуры) элементы принимают прежнюю форму и возвращают грузы в первоначальное положение.
Электросамолет
Дома или на даче легко можно сделать интересную электромеханическую игрушку.
Для этого нужно иметь миниатюрный электродвигатель любого типа для моделей, работающий от батарейки карманного фонарика с напряжением 4,5 В, медную проволоку диаметром 0,6–1,0 мм, электрический ключ или кнопку. А еще надо из деревянной дощечки сделать небольшой пропеллер.
Игрушка представляет собой следующее (рис. 1).
Рис. 1. Электросамолет
На валик двигателя 1 насаживают сделанный пропеллер 2. А к каждому электрическому выводу двигателя припаивают проволочные петли 3 и 4. Их изготавливают из медной проволоки диаметром 1,5 мм. При помощи этих петель электродвигатель с пропеллером надевают на две проволоки диаметром 0,6–1,0 мм, протянутые по комнате, в огороде, в саду. На рисунке эти проволоки-троллеи обозначены цифрами 5 и 6, изоляция с них должна быть снята. Для удобства сборки этой схемы электродвигатель может быть закреплен на пластинке из тонкой фанеры, а уже эта пластинка с электродвигателем при помощи петель 3 и 4 надевается на проволоки-троллеи 5 и 6. Эти протянутые проволоки-троллеи, электродвигатель, электрическая кнопка или ключ 7 и подключенная батарейка 8 представляют собой электрическую схему.
Расстояние между проволоками 5 и 6 должно позволять пропеллеру 2 вращаться. Расстояние между проволоками-троллеями должно быть постоянным. Для обеспечения этого концы проволок 5 и 6 можно закрепить на заданном расстоянии одну от другой на небольших дощечках 9, а уже дощечки с проводами укрепить на стене, дереве так, чтобы проволоки-троллеи были натянуты.
Когда такая схема собрана, при замыкании цепи ключом 7 обмотка двигателя будет обтекаться электрическим током, двигатель заработает, пропеллер 2 закрутится, и двигатель с пропеллером помчится по натянутым проволокам-троллеям 5 и 6. В этой схеме электрическая энергия от батарейки 8 к электрическому двигателю 1 подводится по проводам-троллеям 5 и 6.
Эту схему можно несколько видоизменить. Для этого обе проволоки-троллеи 5 и б следует расположить наклонно, как изображено на рис. 2.
Рис. 2. Электросамолет на наклонной проволоке
Батарейку 8 к проводам 5 и 6 следует подключить так, чтобы при замыкании цепи ключом 7, работающий электродвигатель с пропеллером 2 устремился по проводам-троллеям 5 и 6 вверх.
Но при размыкании ключом 7 цепи, двигатель 1 перестает работать и под действием своего веса он сползает по проводам-троллеям вниз, к исходной точке.
При повторном замыкании ключа двигатель с пропеллером вновь заработает и опять заскользит по проволокам 5 и 6 вверх. Так можно повторять многократно. Возможен и другой вариант схемы (см. рис. 3).
Рис. 3. Электрическая схема для обеспечения реверса электросамолета
В этой схеме можно изменять полярность потенциалов на проводах-троллеях. При таких изменениях полярности будет изменяться и направление вращения электрического моторчика с пропеллером, а значит, и направление его движения по проводникам-троллеям.