Клаксон бьет током? Эксперты развенчивают автомифы
ЭКСПЕРИМЕНТ – ЭНЕРГИЯ «ИЗ НИЧЕГО»
Берем батарейку АА с напряжением 1,5 В и пытаемся зажечь от нее светодиод – нет, не горит. Ему нужно напряжение побольше. А теперь подсоединяем параллельно светодиоду первичную обмотку любой катушки. Опять не горит? Барабанная дробь – убираем батарейку! И в этот момент светодиод вспыхивает. Без батарейки! Энергию ему подарила самоиндукция катушки.
А откуда под капотом возникают киловольты, поджигающие рабочую смесь в цилиндрах, если напряжение аккумуляторной батареи едва превышает 12 В? Их порождает та же самоиндукция.
Бьет ли ток от клаксона?
За клеммы аккумуляторной батареи можно спокойно браться хоть обеими руками: неприятностей от 12 В не будет. А вот трогать пальцем выводы кричащего звукового сигнала, питающегося от тех же 12 В, не стоит – крепко стукнет! Автомобильные реле тоже частенько «огрызаются» при выключении.
Но описанный в этих примерах эффект – скажем так, паразитный. А вот в системе зажигания именно он применяется с пользой.
Дело в том, что внутри звуковых сигналов, реле и катушек зажигания есть намотанный на сердечник провод. В электротехнике такую конструкцию называют катушкой индуктивности. В реле и звуковом сигнале это главный элемент электромагнитов, а в катушке зажигания – основа трансформатора с двумя обмотками.
Как течет ток? По инерции!
Когда через катушку индуктивности течет постоянный ток, ее поведение ничем не отличается от лампочки или нитей обогрева стекла. Но в момент отключения нагрузки ток уменьшается до нуля и, следовательно, изменяет свое значение, становится переменным. А еще пару сотен лет назад ученые заметили, что ток в катушке индуктивности невозможно изменить резко – только плавно. При замыкании цепи он нарастает с задержкой, а при размыкании прекращается не сразу – полная аналогия с телом, движущимся по инерции!
Явление назвали самоиндукцией. Известно, что любое изменение магнитного поля порождает электрический ток: именно так работают генераторы. Но это правило справедливо для любых полей, в том числе и собственного поля упомянутых выше реле или катушки! При отключении источника питания от таких нагрузок исчезающее магнитное поле порождает всплеск напряжения, в десятки раз превышающий бортовые 12 В – именно он помогает току в проводе исчезнуть не мгновенно, а плавно.
На первичной обмотке катушек зажигания величина этого всплеска составляет сотни вольт. При этом вторичная обмотка, число витков в которой на пару порядков больше, чем в первичной, ощутив изменение поля, выдает напряжение в десятки тысяч вольт. Именно это явление до сих пор используется в системах зажигания.