СЕКУНДОМЕР ИЗ НАСТЕННЫХ ЧАСОВ

При выполнении ряда лабораторных работ по физике (например, определение ускорения свободного падения при помощи маятника, расчет КПД установки с электрическим нагревателем), для хронометрирования ответов самостоятельных и контрольных работ необходимо отсчитывать значительные промежутки времени. В школах для этих целей используется обычный секундомер или метроном, который отсчитывает, но не фиксирует (не считает) равные промежутки времени.

Более удобен и нагляден настенный электрический секундомер, изготовленный из импульсных электрических часов (например, марки ЭЧО). Такие часы обычно устанавливаются в служебных помещениях, в том числе и в школах. Действуют они от базовых маятниковых часов, посылающих ежеминутно импульсы электрического тока чередующейся полярности.

Для преобразования таких часов в электрический секундомер нужно изготовить генератор секундных импульсов (см. принципиальную схему). Он собран по схеме симметричного мультивибратора на транзисторах VT11 и VT2 с одинаковыми коэффициентами усиления. В их коллекторные цепи включены две отдельные обмотки поляризованного реле РП-4 (паспорт РС4.520.007). Сопротивление каждой обмотки около 300 Ом. Можно использовать и двухобмоточные поляризованные реле РП-5 (РС4.522.019) или РП-7 (РС4.521.008).

Питается мультивибратор от выпрямителя со стабилизированным напряжением. Трансформатор Т1 на вторичной обмотке имеет напряжение 14—15 В (подойдет выходной трансформатор кадровой развертки ТВК-110 телевизора). Стабилитрон VD1 необходим для обеспечения точности хода секундомера в случае появления импульсов напряжения в сети.

С помощью резисторов R1, R2 мультивибратор настраивают так, чтобы импульсы следовали через каждую секунду.

Электрический секундомер работает без сбоев, если на обмотку электромагнита подается постоянное напряжение 70—80 В с периодически меняющейся полярностью. Для этого мостовой выпрямитель VD6—VD9 подключен к электросети через конденсатор С5, а выход выпрямителя нагружен на проволочный резистор R4 с отводом от середины (можно использовать проволочный переменный резистор) сопротивлением не менее 1 кОм. Для изменения полярности напряжения на обмотке электромагнита секундомера в такт с импульсами мультивибратора ее включают между якорем реле РП-4 и отводом резистора R4.

При работе мультивибратора якорь реле РП-4 ежесекундно перебрасывается из одного крайнего положения в другое и обратно и тем самым обеспечивает работу электрического секундомера. Электронный блок, выполненный с помощью навесного монтажа, размещен внутри корпуса часов.

Электрический секундомер устанавливают в кабинете физики над доской. Большая стрелка часов отсчитывает секунды, а малая — минуты (совершает полный оборот за 12 мин.).

В. ШИЛОВ