1、小年电工制作50种前 言现代化的生产和生活，时时处处都要用到电。在少年朋友中传播普及电 学知识和技术，不只是日常生活的需要，对我国的现代化建设也有重要的意 义。本书以指导实践为主，是对少年儿童普及电工知识和技术的读物。书中 介 绍 了 电 源 、 电 灯 、 电 磁 、 电 热 和 电 动 玩 具 等 近 50 个 小 制 作 。 这 些 制 作 的 原 理浅显易懂，材料易找，制作简单，并有一定的实用价值。读者自己动手做 做这些电工小制作，将会提高实际动手能力，并为进一步学习电工、电学知 识和技术打下基础。本书中的小制作也可以用作中小学课外科技小组开展科 技活动的参考资料。由于本人水平有限，缺
2、乏编写少年儿童科技活动读物的 经验，书中缺点和错误在所难免，恳请广大读者、教师指正。作者小 年 电 工 制 作 50 种一 电 源 简 单 的 电 池装置小电灯，做电动玩具或简单的电器，都要有电源。常用的电源有两 种，一种由电池供给，一种由发电机供给。任何电池的电流，都是把一个正极和一个负极同时浸在一种溶液（电解 液）中，让它们发生化学反应产生的，所以是化学电源。比如，最原始的伏 打电池，就是用铜做正极，用锌做负极，把它们浸在稀硫酸里做成的。如果你有兴趣，不妨做做下面介绍的简单电池，会从中了解电池的构造 和 原 理 。 这 个 简 单 电 池 的 正 极 是 木 炭 粉 ， 可 以 先 将 木
3、 柴 烧 成 炭 ， 再 碾 成 细 粉 ， 越细越好。从废电池拆下一根完整的碳棒，把炭粉放在它周围，用吸水性好 的纸包起来，使碳棒的铜露在外面，然后用棉线捆紧。找一块锌片包在炭粉 包外面做电池的负极。锌片可以用废旧电池上剥下来的锌皮，要把锌皮洗干 净或用砂纸擦去粘着的东西。找一只高约 35 毫 米 左 右 的 广 口 玻 璃 瓶 ， 倒 进 一 些 热 水 ， 放 进 一 些 氯 化 铰 和食盐，让它们充分溶解做成电解液。然后，把包好锌片的炭粉包浸入电解 液里，简单的电池就做成了（图 11，见 2 页）。这 时 ， 你 把 一 只 1.1 伏 的 小 电 珠 接 在 它 的 正 负 极 上
4、， 小 电 珠 便 会 亮 起 来 。 这是因为电池接上小电珠后，电池里的锌片和电解液发生化学反应，锌片慢 慢被溶解，同时产生许多带正电的氢离子。这些氢离子穿过电解液，移到炭 粉包四周，遇到吸附在炭粉包上的氧，它便与氧化合成水。这样，氢离子所 带的正电就通过碳棒流出，并流过小电珠，再从锌片流回到电池，形成了一 个完整通路，所以小电珠会亮。可是，不一会儿，小电珠的光亮慢慢地暗下 来了，以至熄灭。这是什么原因呢？原来这是炭粉包上吸附的氧气用完了的 缘故。如果拆去小电珠，取出炭粉包，把它放一会儿，炭粉包又会吸附上空 气中的氧气，电池又能工作了。这个简单的电池不能持久地产生电流，不很实用。但是，它说明
5、了电池 的工作原理。现在的锌锰电池就是在这个基础上发展起来的。它和简单电池 的不同之处是，炭粉换成了二氧化锰和石墨粉，电解液里加进了淀粉成了电 糊，锌片做成了锌筒，既是电池的负极，又是容器。当电路接通的时候，许 多带正电的氢离子与二氧化锰剧烈地进行反应，产生电流。其中，碳棒不参 加化学反应，只是当作导体使用；石墨粉也不参加化学反应，是一种能导电 的填充料，把它和二氧化锰混合在一起，可以使二氧化锰均匀分散，增大二 氧化锰与氢离子的接触面积（图 12）。简 易 的 蓄 电 池蓄电池是一种再生电池，它的电用完后，充充电还能继续用。这里介绍 的简易蓄电池，可以利用废旧电池改制，方法比较简单，并有一定的
6、实用价 值。找 2 节废旧 1 号电池，剥去锌筒，取出电池芯（碳棒和捆扎在它周围的 二 氧 化 锰 和 石 墨 混 合 物 ） 。 在 它 们 外 面 包 几 层 吸 水 性 强 的 纸 ， 并 用 棉 线 捆 紧 。在它们的铜帽上各焊接一段导线做引出线。然后，把它们放进一个大些的玻 璃容器里， 要相隔 1020 毫米。 将饱和食盐水倒进容器里， 使铜帽露出液面， 不 要 把 铜 帽 和 导 线 弄 湿 了 ， 以 防 腐 蚀 （ 图 13） 。 这 样 ， 简 易 的 蓄 电 池 就 算 做成了。把简易蓄电池的 2 根引出线分别接在 6 伏、1 安培的整流器上，便可以 进行充电了。充电时，将
7、有气体泡沫逸出，应放在通风的地方进行。充电时 间 68 小时。刚充好电时，电压会超过 1.5 伏，而电量的大小同电池芯的质量好坏有 关。简易蓄电池第一次充电用完后，再次充电时，必须按第一次充电的正负 极接在整流器上，不能任意变更极性，否则不会放电。充电次数越多，效率 越低。但是，对小电流放电仍可使用一段时间，比起废旧电池其他再生方法 要方便得多。用 玩 具 电 动 机 改 制 发 电 机发电机是利用线圈（电枢），在磁铁的两极之间高速旋转，切割磁力线 产生感生电流的。在玩具电动机里，也有一个固定不动的永久磁铁，一个可 以在磁极间旋转的电枢，所以能用它改制成一个模型发电机。玩具电动机可以用 131
8、 型，或 151 型的。为了使电枢旋转能达到一定速度 ， 应 用 一 个 62 牙 的 齿 轮 片 、 一 个 52 牙的齿轮片和两个 10 牙 的 轴 齿 轮 ， 做一个手摇器。先用薄木板，或厚 0.5-1 毫米的金属片，做一副上下夹板，并 钻出孔，孔距要准确，不然齿轮不能很好啮合。再用两块木板做一对端板， 并在前端板上装两个接线柱，用作电流输出端。然后，把一个轴齿轮紧嵌在 电机轴上，把另一个轴齿轮和 52 牙的齿轮片紧嵌在一根轴上，把 62 牙的齿 轮 片 固 定 在 摇 把 上 ， 并 把 电 动 机 装 在 下 夹 板 上 ， 再 钉 上 上 夹 板 ， 齿 轮 装 好 （图 14）。
9、最后，用两段导线分别将电动机的两极和两个接线柱连接起来。转 动 摇 把 ， 每 秒 钟 转 3 转 ， 电 动 机 的 电 枢 就 可 以 达 到 每 分 钟 6000 转 ， 发 出 1.8 伏左右的电流，足够点亮一个小电珠。如果用这个手摇模型发电机做 电动模型车辆的电源，那么你可以正摇让模型车前进，反摇让模型车后退； 还可以用快摇、慢摇来改变电流的强度，叫模型车时快时慢，很是有趣。微 型 风 力 发 电 机这个微型风力发电机也是用玩具电动机做成的。它与手摇发电机的不同 之处是用风力来带动电枢旋转发电。先用两根长 200 毫 米 、 截 面 55 毫 米 的 木 条 ， 在 它 们 的 正
10、中 各 开 一 个 宽5 毫米、深 2.5 毫米的小槽，把它们拼装成“十”字，做成风轮辐条。在辐 条 中 心 钻 一 个 孔 ， 大 小 要 刚 好 紧 紧 地 嵌 在 电 动 机 轴 顶 端 （ 图 15） 。 风 轮 的 风碗用四个废旧日光灯启辉器的铝筒做成。先将它们剪成图 1-6 的形状，并 在它们的底部钻好孔，再用细铁丝把它们分别捆扎在辐条的顶端。找一段长 150 毫 米 左 右 ， 内 径 刚 好 能 把 电 动 机 放 进 去 的 塑 料 管 （ 或 竹管），把它的一端固定在一块 50 毫米见方的厚木块上，做成发电机的底座。 塑料管的下端要钻两个小孔，以便穿过导线。木块上要装两个接
11、线柱，用作发电机的电流输出端。在接线柱上，可以接一个小电珠。取两段导线，把它 们的一端分别焊接在电动机的两极上，把它们的另一端塞进塑料管，并从下 端小孔穿出来，接在木块的接线柱上（图 17，图 18）。把做好的微型发电机放在通风的地方，风轮被风吹动旋转，便会发出电 来。风力越大，风轮旋转越快，输出的电流越强，小电珠便越亮。风小时， 虽然小电珠不会亮，但是仍然有电流输出，只不过弱一些罢了。如果在接线柱上，接上一只电流表，那么就能根据电流表指针所指的数 字判断风速的大小了。因此，这个微型风力发电机只要稍作改进，就可以做 成一个模型风速器。自 制 电 源 变 压 器在日常生产、生活和做电工小实验中，
12、常常需要用到电压较低或较高的 交流电。用绕在同一个铁芯上的两个线圈就可以制成变压器。接电源的一个 线 圈 ， 叫 做 初 级 线 圈 ， 也 叫 原 线 圈 。 另 一 个 输 出 电 流 的 线 圈 ， 叫 做 次 级 线 圈 ， 也叫副线圈。变压器的次级线圈圈数少于初级线圈圈数，输出电流的电压比 输入初级线圈的电流电压低，叫做降压变压器。反之，就叫做升压变压器。 同一个铁芯还可以绕制成既降压又升压的变压器。做电工小实验用得较多的是降压变压器，这里就以输入电压 220 伏，输 出电压为 2.5 伏、5 伏、6.3 伏、8 伏、10 伏和 16 伏，通过的电流为 0.18 安培，功率为 40
13、瓦的变压器为例，讲讲变压器的绕制方法和步骤。铁芯是变压器的主要组成部分。为了减少功率损耗，铁芯应用硅钢片组 成。硅钢片越薄，损耗越小，效果越好。整个铁芯是用很多硅钢片，一片一 片地叠起来的，而且每片之间还必须相互绝缘。新买来的硅钢片，表面都有 一层不导电的氧化膜，有良好的绝缘性能。绕制这个变压器可选用 GE122 型硅钢片，它的中心舌宽 22 毫米，每片厚 0.5 毫米，共需 75 片，叠起来厚37.5 毫米。实际上，叠起来的厚度可能大一些，约 40 毫米，即铁芯中心舌 的截面积为 2240=880（平方毫米）（图 19）。根据铁芯的截面积和窗口的大小，用厚约 1 毫米的夹布胶板或其他绝缘板，
14、先做一个线圈骨架（图 110）。选用直径 0.28 毫米（相当于 32 号）的漆包线绕制初级线圈， 圈数为 1540 圈。 次级线圈可选用直径 1.25 毫米 （相当于 18 号）的漆包线绕制。绕制线圈时，先用一块 40 毫米见方，厚 22 毫米的木块做芯，并在中心 钻一个轴孔。把木芯插进线圈骨架里，并塞紧，再把木芯装在绕线机上。没 有 绕 线 机 ， 可 以 用 夹 在 台 钳 上 的 手 摇 钻 代 替 ， 或 者 像 图 111（ 见 10 页 ） 那 样，用木板做一个简易绕线机。绕线时，先将线头从骨架的出线孔，由里向 外穿出 100150 毫 米 ， 作 为 引 出 线 。 然 后 ，
15、 用 一 只 手 摇 动 绕 线 机 ， 一 只 手 轻 轻拽住漆包线，一圈紧挨一圈地绕。每绕完一层，包上一层薄纸，做层间绝 缘。绕线时，用力要合适，不要使线弯折。如果发现漆包线的漆皮脱落，应 用 薄 纸 包 上 ， 以 免 发 生 短 路 。 初 级 线 圈 绕 完 后 ， 将 线 尾 由 出 线 孔 穿 出 ， 留 100150 毫 米 长 ， 做 引 出 线 。 然 后 ， 包 上 12 层 牛 皮 纸 ， 做 初 次 级 线 圈 的 层 间 绝缘。次级线圈绕在初级线圈包好的牛皮纸上，绕制方法一样。但是，用的线 较粗，一定要用力拽紧，排列平整。绕到 17.5 圈时，抽第一个头，电压为2.
16、5 伏。抽头有两种办法：一、在该抽头的地方，用刀刮去一小段漆皮，焊 上一段软导线，做引出线，并在焊线处包上绝缘纸。二、在该抽头的地方， 将线对折成两股拧紧，作为引出线（图 112）。不论用哪种方法抽头，都 要用小纸条写明电压数，以免接线或使用时弄错。第一个抽头弄好后，接着 往 下 绕 ， 在 35 圈、 44 圈、 56 圈、 70 圈 各 抽 一 个 头 ， 它 们 的 电 压 分 别 是 5 伏、 6.3 伏、8 伏和 10 伏。最后，绕到 112 圈，留出一段线做线尾引出线，电压为 16 伏 。 整 个 线 圈 绕 完 后 ， 包 上 几 层 牛 皮 纸 ， 并 用 棉 线 扎 紧 。
17、如 果 线 圈 的 体积不太大，插进铁芯还有宽裕，那么还可多绕一些线。绕到 140 圈，抽一个头，电压为 20 伏；绕到 168 圈，作结尾，电压为 24 伏。这样，变压器的应 用范围就更加扩大了。线圈绕后，要先检查一下线圈有没有断路，和初、次级线圈之间有没有 短路。检查线圈有无断路，用一枚小电珠和一节电池组成的电路进行。把要 测的线圈串联在电路中，如果电珠发亮，线圈没有断路；如果电珠不亮，线 圈可能出现断路。检查初、次级线圈之间有无短路，可把简易测试器（第六 章介绍）的一端连接初级线圈的一根引出线，用针触及次级线圈的一根引出 线，由于两个线圈是相互隔开的，小电珠不应该亮，如果小电珠发亮，说明
18、 两个线圈之间有短路，应及时处理。初、次级线圈间无短路后，找出木芯，将铁芯一片片或两片两片地倒正 交叉插入线圈，要插得紧紧的，并用紧固螺丝夹紧（图 113）。最后作通 电检验。检验前，将变压器临时固定在一块木板上，在木板上再安上开关和 接线架，在接线架上绕一小段细保险丝（不要大于 0.5 安培）。然后，把初级线圈的两根引出线线头用小刀刮去漆皮，焊在接线架上（图 114，见 12 页）。再取一段塑料电线，把它们的一端分别焊接在开关和接线架上，在它 们的另一端配上插头。最后检查一下安装无误，才可将插头插入电灯插座。 用万用表 250 伏交流电压档，量量初级线圈两端是否正好是 220 伏。如果电灯电
19、压正好是 220 伏 ， 那 么 用 万 用 表 50 伏 交 流 电 压 档 ， 测 量 次 级 线 圈 的 各 个 抽头应分别是：2.5、5、6.3、8、10 和 16 伏。假如有一个抽头的电压低于 设计电压数，说明那个抽头少绕了几圈；反之，那个线圈多绕了几圈，可以 拆了重绕。由于 220 伏 的 交 流 电 ， 电 压 较 高 ， 若 不 小 心 ， 碰 到 带 电 部 分 会 发 生 触 电 。 所 以 通 电 前 ， 最 好 用 胶 布 将 高 压 接 线 头 包 好 ， 以 免 发 生 危 险 。 最 后 ， 用 木 板 ， 按照图 115 的样子，做一个变压器的盒子。电源开关、次
20、级线圈的各个抽 头插孔和接线柱等都装置在盒盖上。盒盖上应挖散热孔。电源线从木盒侧面 引出。图 116 是变压器初，次线圈的接线图。这个变压器是实用的。但是，初次绕制变压器，由于缺乏经验，选用的 材料不合适，或者铁芯塞得不紧等，可能会发热，或者“嗡嗡”响。只要适 当注意使用方法，仍然是可以使用的。使用变压器时要注意： 1.如果变压器“嗡嗡”响，是铁芯没有塞紧的原因，可以进一步拧紧紧固螺丝。2.不要在变压器次级线圈上同时接用很多电器，这样会使它的线圈因负 担过重而烧坏。3.连续使用的时间不要过长。4.用手摸变压器，如果烫得厉害，那就要立刻停止使用，让它冷却，以 免烧坏。简 易 干 电 池 充 电
21、器干电池用过一些时候，电压下降后，就不能用了。如果电池的电压不低 于 1 伏，锌筒完好，还可以充电再用。对电池充电，电源不能太大，1 号电 池充电需要的电流小于 150 毫安， 2 号电池充电需要的电流小于 100 毫安， 4号电池充电需要的电流小于 50 毫安， 5 号电池充电需要的电流小于 40 毫安。 下面介绍的简易干电池充电器 （图 117A 是 它 的 电 路 图 ） 可 用 作 5 号电池的 充电。装置这个简易干电池充电器，要用一个电铃变压器。市售的成品电铃变 压器，一般次级有 3、6、 8 伏，接用 6 伏或 8 伏都可以。自己绕制这样的变 压 器 ， 应 选 用 1218 的
22、“EI”型 铁 芯 ， 初 级 线 圈 用 直 径 0.06-0.12 毫米的高 强度漆包线绕 5033 圈，次级线圈用直径 0.200.25 毫米的漆包线绕 151 圈（6 伏）。还要用一只 2CZ83 型二极管，将交流电变成直流电；一只 100 欧 线绕电位器用作限流器。充电器的外壳可以用薄木板做成，电池卡用弹性薄 铜片或其他金属片做成，如图 117B 所示。装置完毕，仔细检查电路连接无误，才能做充电试验。接上电源，合上 开关，将电位器旋到中间位置，放进充电电池。一般充电一两小时，在充电 过程中，要经常用手摸摸电池，如果电池温度偏高，可调节电位器，适当减 小电流。如果电流太小，电池还不太热
23、，可以稍微增大电流，或是多充些时 候，一旦电池发热，就不要再充了。充 电 电 流 大 ， 充 得 快 ， 使 用 时 间 短 ； 充 电 电 流 小 ， 充 得 慢 ， 使 用 时 间 长 。 干 电 池 充 电 一 般 是 充 充 用 用 ， 用 用 充 充 ， 效 果 较 好 。 刚 充 电 的 电 池 电 压 较 高 ， 放一些时候便会回到额定电压。充电器工作几个小时后，变压器和整流二极 管温度不太高，就算合格了。这个充电器可以给 4 节 5 号电池充电，也可以给 2 节 5 号电池充电。给2 节 5 号电池充电时，只要用导线将负极电池卡同旁边的电池卡连接（如图 中的虚线）就成了。电 解
24、 整 流 充 电 器给蓄电池或干电池充电，都要先用变压器将电源电压降低到所需电压， 再用整流器把交流电变成直流电。常用的整流器除“简易干电池充电器”用 的晶体整流二极管外，还有电子整流二极管、氧化铜整流器、汞弧整流器和电解整流器等。其中，电解整流器比较容易自制，所以这里介绍一个用电解 整流器做成的充电器。取一只直径 70100 毫米、高 100140 毫米的铁罐头筒，在它的侧面， 接近筒口处钻一个孔，装上一套螺栓作为接线柱。找一块比筒的直径长些， 宽约 3040 毫 米 、 厚 约 3 毫 米 的 塑 料 板 ， 在 它 上 面 钻 两 个 相 距 50 毫米的孔，用作盖板。另取两块厚约 1
25、毫米、宽约 35 毫米、长约 70 毫米的铝板，在它 们的一端各钻一个孔，并将这一端弯成直角，用作电极。用两套螺栓分别将 两个电极装在盖板的两个孔处，螺栓也用作接线柱。将电极放进筒内，用盖 板 盖 上 筒 口 ， 电 极 的 末 端 和 四 周 都 不 应 与 铁 筒 相 碰 。 如 果 电 极 末 端 碰 及 筒 底 ， 可以剪短一些。请注意，两个电极的表面要相互平行（图 118）。找一个同铁筒差不多大小的干净瓶子，装上大半瓶凉开水（最好是蒸馏 水），将硼砂倒入水中，边倒边用竹筷搅拌，直到硼砂不能再溶解为止。然 后，将配好的硼砂溶液倒进铁筒，不要装得太满，以免沾湿塑料盖板发生短 路。这样，电
26、解整流器就做成了。用几根导线，将电解整流器和变压器的次级、充电电池等连接起来，接 上电源就可以给干电池充电了（图 119）。当充电器接变压器 36 伏 时 ， 可 得 14 伏、 0.5 安 的 充 电 电 流 ； 接 30 伏时，充电电压约为 10 伏、电流可达 0.4 安；按 20 伏时，充电电压约为 7.5 伏，电流可达 375 毫 安 。 对 4 节 1 号 电 池 充 电 ， 只 需 150 毫 安 ， 约 充 34 小时就 可使用了。如果适当增大铁罐和铝板面积，增加硼砂溶液用量，增大变压器的输出 电压，还可得到更大的充电电压和电流，可以给蓄电池进行充电。使用这个 电解整流充电器时，
27、要注意硼砂溶液要现用现配，并且用过一次后倒掉，下 次充电时重新配制，否则会影响充电效果。二 方 便 、 实 用 的 灯 具 袖 珍 手 电 筒手电筒是夜间走路常用的照明工具。它的结构简单，谁都能用废旧材料 制作。找一个长约 80 毫米、宽 35 毫米、高 20 毫米的塑料盒做手电筒的外壳。在它的一端钻一个直径约 7 毫米的圆孔，要刚好能把进聚光电珠的顶端塞进 去 。 在 它 的 一 侧 开 一 个 安 装 开 关 按 钮 的 长 方 孔 （ 图 21） 。 开 关 按 钮 用 一 块 塑料板做成。取一张薄弹性铜片，照图 2-2 剪成开关接触片、电珠卡和电池卡，并把 它们弯成所需形状。找一块厚约
28、 2 毫米的绝缘板或塑料板，大小要刚好放进外壳里。在它上 面，照图 23 挖 好 孔 用 作 装 置 电 珠 卡 、 电 池 卡 和 开 关 的 底 板 （ 图 2-4） 。 最 后，把底板紧嵌在外壳里，装上开关按钮、电珠、电池，盖上盒盖便能使用 了。像 这 样 的 袖 珍 手 电 筒 ， 还 可 以 用 空 塑 料 药 瓶 做 成 。 找 一 个 内 径 17 毫米左右，长约 70 毫米的废塑料药瓶做外壳。先在瓶底和瓶盖的正中各钻一个孔。 瓶盖的孔要正好塞进聚光电珠的顶端，瓶底的孔的大小，应根据开关按钮的 大 小 而 定 。 开 关 按 钮 最 好 用 一 截 废 彩 色 墨 水 水 笔 的
29、 笔 尾 做 成 （ 图 25） 。 取 一根直径 1 毫米左右的弹性裸铜丝，或者粗细差不多的钢丝。把它的一端放在电珠的铜颈上，密绕几圈做成电珠卡。取 1 节 5 号电池，把它的包装皮剥 去 一 段 ， 把 裸 铜 丝 的 另 一 端 放 在 电 池 上 ， 绕 成 弹 簧 ， 做 成 电 池 卡 （图 26） 。然后，把开关按钮放进瓶里，让它的尾端从瓶底孔伸出，再放进电池和 电珠，盖紧瓶盖，并让电珠顶端从瓶盖小孔露出。不按开关按钮时，弹簧保 持原状使电珠尾端的锡粒和电池正极之间隔开，电路不通，电珠不亮。按下 开 关 ， 电 池 被 推 向 前 ， 电 池 正 极 同 电 珠 尾 端 锡 粒
30、接 触 ， 电 珠 就 亮 了 （图 2-7） 。简 易 电 灯 泡电灯泡，谁都见过。它是怎样点亮的呢？做做下面的小实验，你就清楚 了。找一个空玻璃罐头瓶和一个橡皮（或软木）瓶塞，2 枚 100 毫米长的铁 钉、一根长 150 毫米左右的废家用电炉丝，3 节 1 号电池和一些导线。把瓶塞底朝天放着，将 2 枚铁钉穿过去。2 枚铁钉应相距 30 毫米左右，钉子露出瓶塞 20 毫 米 左 右 。 把 电 炉 丝 对 折 成 3 股 ， 再 把 它 的 两 端 分 别 连 接 在2 枚铁钉上。然后，把瓶塞盖在瓶子上，钉子和电炉丝都不要碰着瓶壁，用导线，按图 2-8，把 3 节电池和瓶塞的 2 枚铁钉
31、连接起来。这时，瓶里的电 炉丝便会发光。电炉丝是一种电阻很大的镍铬合金丝，电流通过它便会转化为热能，以 至发光。电灯泡里的灯丝是用钨丝做成的，它的电阻也很大，所以也能将电 能转化为热和光。不同的是，电灯泡里没有空气，只有少许惰性气体，可以 使灯丝避免氧化，延长使用寿命。夜 光 笔夜晚，没有灯，你是无法写字的。如果你使用这支用小电珠做成的夜光 笔，那么你在黑灯瞎火的地方就可以写字了。找 两 个 空 塑 料 眼 药 水 瓶 ， 照 图 2-9（ 见 22 页 ） ， 剪 成 A、 B 两 段 ， 并 在 A 段 上 挖 一 个 小 长 方 孔 。 剪 一 块 50 毫 米 见 方 的 薄 铜 片
32、（ 或 铁 片 ） ， 把 它 放 在 5 号电池上卷成一个圆筒，并按照圆筒直径剪一块圆铜片。再用薄塑料板（或 薄胶板、厚纸板）剪一块同圆铜片一样的圆片。在塑料圆片中心，用空心铆 钉 钉 上 一 块 小 铜 片 ； 在 它 的 边 上 ， 用 铆 钉 钉 上 窄 铜 条 ， 铜 条 的 末 端 弯 成 钩 形 。 再把小电珠的两极分别焊接在小铜片和窄铜条上。组装时，先把短圆珠笔芯放进 A 段塑料瓶，并使笔尖从瓶嘴露出，再将 塑料圆片放进 A 段塑料瓶里。放塑料圆片时，要斜着放，先让窄铜条穿过塑 料瓶的圆孔后，再放正，并顶住圆珠笔芯的末端。随后，将铜圆筒放进 A 段塑料瓶，并顶住塑料圆片。接着把
33、电池放进铜圆筒，把圆铜片塞进 B 段塑料 瓶底后，再把铜圆筒的后半部塞进 B 段塑料瓶里。注意，电池的正极应紧挨 塑料圆片的中心铆钉，圆铜片应紧紧地挨着铜圆筒，不然电路不通。最后， 再将伸出塑料瓶的窄铜条弯过来，使它紧贴塑料瓶外壁，并在塑料瓶上，正 对铜片末端的地方挖一个小长方形孔，使铜片末端能伸进瓶里同铜圆筒接触（图 210） 。 这 样 ， 拿 起 笔 写 字 时 ， 手 指 捏 住 铜 片 ， 铜 片 末 端 接 触 铜 圆 筒 ， 接通电流，小电珠便会点亮。放下笔，铜片松开，电流被截断，小电珠便会 立刻熄灭。验 电 笔验电笔的一种常用的、最简单的测电工具。用它可以检验照明电路的故 障、
34、判别照明电路的“火线”和“零线”（也叫地线），还可以用它检验金 属台灯、洗衣机、电熨斗、电扇等电器外壳是不是漏电。验电笔主要由一只氖管 N 和一只 1-1.5 兆欧的电阻 R 组成。氖管 N 是一 根两端用金属帽封闭，里面充有少量氖气，并装有两个电极的玻璃管。在金 属帽加上 5060 伏 的 电 压 ， 氖 管 便 会 发 光 。 一 般 氖 管 的 工 作 电 流 很 小 ， 只 几 十微安，因为通过的电流大于氖管的工作电流，所以要用一只电阻作限流器 与氖管连接起来。验电笔可以用废日光灯的启辉器（又叫别火）改制。小心取下启辉器的 铝壳，将底座上的氖管、电容器和铜接线柱拆下来。在铝壳的顶上扎一
35、个小 孔，铆上一颗空心铆钉，在侧面开一个小窗口，以便能看见氖管的光亮。找 一根长约 100 毫米、粗 2 毫米左右的裸铜丝，将它的一端套出螺扣后，用螺 帽装牢在底座上；或者在底座上铆上一颗空心铆钉，再将裸铜丝焊牢在铆钉 上，再将裸铜丝的另一端磨光做成探针。把氖管的一根引线和电阻的一根引 线焊接在一起，再分别将氖管的另一根引线和电阻的另一根引线焊接在铝壳 的铆钉和探针末端，最后把铝壳照原样固定在底座上就做成了（图 211， 见 24 页）。使 用 时 ， 用 手 捏 着 铝 壳 ， 用 探 针 去 触 碰 电 器 外 壳 。 如 果 电 器 外 壳 不 漏 电 ， 氖管便不会亮，电器外壳漏电，氖
36、管就会发光。检修照明电路时，用验电笔 触及火线，氖管便会发光，而触及地线则不会亮。开 关 指 示 灯夜晚，回到家里，屋里一片漆黑，很难摸到电灯开关。要是在开关旁边 装一个指示灯那就方便多了。为了给开关装上指示灯，应将原来的单刀单掷开关换成单刀双掷开关。 开关指示灯由一只 50100 千欧、0.250.5 瓦的电阻和一只氖管组成，电 路同验电笔一样。为了便于安装和室内美观，最好找一个同开关大小差不多 的圆形塑料盒做外壳。先在盒盖上开一个窗口，找一块刚好放进盒里的绝缘 胶板，铆上空心铆钉做底座。再把电阻和氖管串联焊接在铆钉上，并在它们 的 两 端 各 焊 接 一 段 电 线 做 连 接 线 ， 这
37、 就 装 成 了 开 关 指 示 灯 （ 图 212） 最 后 ， 照图 213 的电路，把指示灯接入电路就成了。由于用的是单刀双掷开关，当开关 K 拨向时，电灯熄灭，电流经限流电阻流过氖管，它便会发光，所以在黑暗中能指示开关所在位置。当开关拨 向 时 ， 电 流 流 过 灯 泡 发 出 光 亮 ， 而 氖 管 无 电 流 流 过 ， 所 以 熄 灭 （图 213） 。把 这 种 指 示 灯 同 电 灯 并 联 接 入 电 路 （ 图 214） ， 电 灯 亮 ， 指 示 灯 也 亮 ， 电灯灭，指示灯也灭。如果将电灯换为其它电器，那么指示灯就可以监视电 器是不是能正常工作了。比如：给电熨斗装
38、上这种指示灯，如果指示灯亮， 而电熨斗烧不热，那么就是电熨斗内有了故障。如果将电熨斗接上电源后不 热，指示灯也不亮，那就查一查电源有没有故障。家用电器里都装有保险丝，它是一个两端用金属帽封闭，里面有一根很 细的保险丝的玻璃管。要是保险丝完全烧熔了，只要拿起玻璃管对着光亮一 看便能看出。但是，有时保险丝没有完全烧熔，看上去保险丝还在，到底断 没断很难判断。这可以照图 215，把保险丝同开关指示灯并联后，把它们 串联在电灯电路上进行测试。如果保险丝没有烧断，那么，电灯便会大放光 亮，指示灯因被保险丝短路而不亮。如果电灯不亮，指示灯亮，那就是保险 丝烧断了。三 有 趣 的 光 电 、 电 磁 玩 具
39、 礼 花 彩 灯找一些透明塑料丝，可以自己动手做一盏礼花彩灯。 找一个正好盖在手电筒上，不透明的塑料瓶盖。在瓶盖正中，挖一个大小合适的圆孔。把塑料丝剪成 80160 毫米，长短不同的许多根。把它们的 一头捋齐，捆成一束，紧紧地嵌在瓶盖的圆孔里。为了更加牢固，可以在圆 孔边上抹些塑料胶水。然后，把瓶盖盖在手电筒上，礼花彩灯就做成了（示 意图为图 31）。夜 晚 ， 把 手 电 筒 竖 在 桌 上 ， 让 塑 料 丝 自 然 散 开 。 关 掉 电 灯 ， 打 亮 手 电 筒 。 你瞧，奇景出现了：电筒的光亮虽然射在每一根塑料丝的根部，但是整根塑 料没有被照亮，而只是它们的末端有光。远远看去，这些
40、星星点点的亮光， 多么象节日的礼花啊！如 果 你 有 兴 趣 ， 还 可 以 把 它 做 得 更 漂 亮 一 些 。 用 一 些 各 种 颜 色 的 玻 璃 纸 ， 把塑料丝先捆成许多小束，再把它们捆成一大束。然后，用透明胶纸，或者 彩带，把塑料丝上部扎成盆景似的花束，但是不能扎得太长，一定要让塑料 丝的末端能自然散开。再用厚纸板（或薄木板）做一个花盆，在花盆里装一 盏 220 伏 、 15 瓦 的 电 灯 泡 。 为 了 使 彩 灯 更 亮 一 些 ， 可 以 将 一 面 镜 子 平 放 在 盆 底，让灯光向上反射。这样做成的礼花彩灯，白天看是一个摆设，夜晚点亮 便是各种颜色的光点（示意图为
41、图 3-2）。发 光 套 圈游艺晚会上的套圈游戏，你也许玩过吧！发光套圈的玩法同一般套圈玩 法 一 样 ， 不 同 的 是 ， 扔 出 的 套 圈 套 着 小 动 物 模 型 后 ， 它 们 的 眼 睛 便 亮 光 闪 闪 ，所以玩起来更有趣。这种发光套圈的制作方法很简单。 先找一些直径 23 毫米的裸铜丝或铁丝 ， 把 它 截 成 许 多 长 约 350 毫 米 的 短 棍 。 再 找 一 些 厚 约 20 毫 米 的 木 板 ， 锯 成150 毫米见方的木块。在每块木块的一条对角线上钻两个直径 2-3 毫米的小 孔，每个小孔插进一根裸铜丝短棍，做成动物模型的底座和支架（图 3-3， 见 2
42、7 页）。再找一些三合板或者厚纸板，先画出兔、虎、熊、猴等小动物模型，把 它锯下来后，在眼睛处钻出直径 8 毫米左右的小孔。把小动物模型涂上色彩 后 ， 在 每 个 眼 睛 孔 里 紧 嵌 一 个 2.5 伏 、 0.25 安 的 小 电 珠 。 然 后 ， 用 细 铁 丝 把 动物模型拴在底座的支架上（图 34），并在动物模型的反而连接线路。玩的时候，用一些电线，把每个动物模型的小电珠并联起来，再接在电 源上（图 3-5）。电源可以用 2 节 1 号电池串联组成，也可以接在降压变压器的 3-4.5 伏上。这时，每个拴动物模型的裸铜丝支架就成了那个模型小电 珠开关的两极，当扔出的套圈套住支架时
43、，电路接通，小电珠便会发光。看 谁 快 ？“看谁快？”是一种可以用来竞赛的游戏器。它的构造很简单，玩起来 却紧张而又有趣。先用一块 1000100 毫 米 、 两 块 100050 毫米的三合板和两根 1005050 毫 米 的 木 条 ， 做 成 一 个 长 方 形 的 木 盒 ， 并 在 面 板 上 钻 好 孔 。 再 做 四 根 直径 2.5 毫 米 、 高 30 毫米的圆木柱 （ 或 差 不 多 大 小 的 方 木 柱 ） ， 在 它 们 的 中 心处钻一个直径 5-7 毫 米 的 圆 孔 。 在 其 中 两 根 木 柱 外 面 ， 包 一 层 宽 25 毫米的薄铜片（或薄铁片）。取两
44、根直径 2-3 毫米的裸铜丝，把它们弯成蛇形线，并将它们的两端弯成一个直径 5-7 毫米的圆圈（图 36，见 29 页）。然后，用螺栓，像图 3-7 所示，先把两根包有薄铜片的圆木柱，连同蛇形线的一端 分别装在面板中间的两个小孔上；再把另外两个圆木柱，连同蛇形线的另一 端分别装在面板两端的小孔上。另用两根直径 2-3 毫米，长 100 毫米的裸铜丝，将它们的一端弯成一个直径 40 毫 米 ， 有 缺 口 的 圆 圈 ， 另 一 端 各 焊 接 一 根 长 1 米 的 绝 缘 导 线 ， 并 各 配 上一根 150 毫米长的木柄，或者套上绝缘塑料管，做成探头（图 3-8）。然 后 ， 在 盒 里
45、 按 照 图 3-9 和图 3-10， 装 置 红 绿 灯 泡 （普通手 电 筒 电 珠 ） ， 连接线路。电源可以用 2-3 节 1 号电池，也可以用 3-4.5 伏的降压变压器。 最后，把它挂在墙上就可以玩了。玩的方法是，甲乙两人各拿一个探头，裁判员发令后，两人将探头分别 套在蛇形线上，从两端开始沿着蛇形线向中间移动。到达终点时，只要把探 头挂在圆木柱上，绿灯便立刻会亮。不过，移动探头时，圆圈要里外悬空套在蛇形线上，稍有疏忽，圆圈碰到蛇形线，红灯便亮，要罚 1 分。谁最先到 达终点，罚谁的分最少，谁就获胜。会 猜 生 肖 的 游 戏 机把 一 只 开 关 同 一 个 电 珠 串 联 后 ，
46、 接 在 电 源 两 端 就 组 成 了 一 个 完 整 的 电 路。合上开关，电流流过，电珠便会亮；断开开关，没有电流流过，电珠就 不亮。如果把几只开关和电珠串联，接在电源的两端，那么情形就不这样简 单了，只有同时合上所有的开关，电珠才会亮，而只要其中有一只开关，或 者 几 只 开 关 ， 所 有 的 开 关 断 开 时 ， 电 珠 都 不 会 亮 。 我 们 利 用 这 种 电 路 的 规 律 ， 可以设计制作成一些有趣的游戏机，这里介绍的“会猜生肖的游戏机”就是 其中的一种。“会猜生肖的游戏机”由机箱、生肖图片和显示卡片、电路三大部分组 成。机箱用木头做。先用四根木条钉成木框，再在木框上
47、钉上面板就成了。 面板的左边画出 12 个 方 格 ， 每 个 方 格 里 画 一 种 生 肖 图 ， 并 挖 一 个 装 置 电 珠 的 小 孔 （图 311） 。 用 卡 片 或 薄 纸 板 做 A、 B、 C、 D 四张显示卡片 （图 312） 。电路由 KA、KB、KC、KD 四只拨动开关、一只按钮开关和 12 个 1.5 伏、 0.25 安的小电珠组成。KA 是单刀双掷开关，KB 是双刀双掷开关，Kc 是四刀 双掷开关， KD 是 六 刀 双 掷 开 关 ， 为 了 方 便 和 统 一 划 齐 ， 都 可 用 六 刀 双 掷 开 关 ， 不 用 的 接 点 让 它 空 着 。 电 源
48、 是 1 节 1 号 电 池 。 图 313（ 见 34 页 ） 是 它 的 电 路图。图 314（见 34 页）是组装后的形状。玩 的 时 候 ， 依 次 把 A、 B、 C、 D 四 张 显 示 卡 片 放 在 游 戏 机 的 面 板 上 ， 每 放 一张都会显示出不同的生肖图，你可向来玩的同学显示的生肖图中有没有他 的生肖。如果你放上显示卡片 A，他说有，你就把开关 KA 拨到“1”。如果 你放上显示卡片 A，他说没有，你就把开关 KA 拨到“0”。看过四张显示卡 片，拨好四只开关后，再接下按钮开关 A，面板上就有一个小电珠会亮，而 这个发光电珠所在的方格的生肖，正是这位同学的生肖。这
49、台 简 单 的 机 器 为 什 么 能 很 快 地 猜 生 肖 呢 ？ 原 来 用 四 只 开 关 和 小 电 珠 串 联 起 来 ， 组 成 了 一 种 叫 做 “与 门 ”的 逻 辑 电 路 。 机 器 里 共 有 12 条 “与 门 ”电 路 ， 每 条 电 路 都 串 联 着 四 只 开 关 和 一 个 电 珠 。 开 关 拨 个 “0”或 “1” 的 位 置 与 小 电 珠 亮 灭 的 关 系 ， 如 右 表 所 示 。 表 中 数 码 是 二 进 制 的 四 位 数 ， 也 就 是 每 种 生 肖 的 代 码 。 显 示 卡 片 A 露 出 的 是 代 码 第 一 位 为 “1”的 生 肖 画 ， 显 示 卡 片 B 露 出 的 是 代 码 第 二 位 为 “1”的 生 肖 画 ， 显 示 卡 片 C 露 出 的 是 代 码 第 三 位 为 “1”的 生 肖 画 ， 显 示 卡 片 D 露 出 的 是 代 码 第 四 位 为 “1” 的 生 肖 画 。 这 里 举 个 具 体 例 子 来 说 明 ， 假 如 来 玩 这 个 游 戏 的 同 学 是 属 羊 的 ， 他 能 在 显 示 卡 片 A 和 D 露 出 的 生 肖 画 中 看 到 他 的
