Юному фізику – Експеримент з пропусканням постійного струму через шеренгу людей
Перед усім потрібно сказати, що цей експеримент не новий. Ще в 1746 році священик і фізик Жан-Антуан Нолле проводив подібний експеримент при дослідженнях в галузі електрики. В 1746 Жан-Антуан Нолле захотів виміряти швидкість електричного струму експериментальним методом, припускаючи, що він поширюється вкрай швидко. Розставивши близько двохсот ченців, з'єднаних послідовно один з одним металевими проводами, розрядив у створений живий ланцюг батарею з лейденських банок. Оскільки всі ченці зреагували на розряд одночасно, Нолле переконався, що швидкість струму дуже висока.
Повторити експеримент зовсім не складно. Для цього зберемо схему, приведену на рис. 1
Транзистори VT2, VT3 включені по схемі Дарлінгтона, тобто працюють як один транзистор, але з великим коефіцієнтом передачі по постійному струму. Транзистори КТ3107Б мають коефіцієнт передачі по струму h21е в межах 120…220 - автору попалися транзистори з h21е = 180. Виміряти коефіцієнт підсилення по постійному струму h21е можливо за допомогою прилада, описаного в (1). Таким чином транзистор Дарлінгтона буде мати коефіцієнт підсилення по струму рівний 32400. Щоб «відкрити» такий транзистор і забезпечити струм для спрацьовування реле К1 необхідно в ланцюг бази включити резистор на 33 мОм (це максимальний опір). Зрозуміло, що при меншій величині опору резистора R1 + сумарний опір всіх участників експерименту транзизтор також буде відкриватися і реле К1 буде спрацьовувати. Опір людини з непошкодженою шкірою становить 40…100 кОм. Візьмемо для розрахунку 100 кОм. Загальний опір участників експерименту може становити 32 мОм, тобто 320 участників експерименту можуть взяти за руки і зробити розімкнене коло, а перший участник повинен взяти в руку електрод 1, а останній участник повинен взяти в руку електрод 2. Це теоретичний розрхунок, а практично перевірено на 30-ти участниках експерименту, тобто учні класу. Коли всі з’єдналися руками – вчитель вмикає пристрій – спрацьовує реле К1 в пристрої і запускається звуковий сигналізатор – це означає, що утворився електричний ланцюг з участників експерименту. Вчитель пропонує комусь з участників експерименту відпустити руку сусіднього участника – звуковий сигнал припиняється. Щоб не втомлювати участників – як звуковий сигнал краще використати спів електронного соловя, описаного в (1).
Реле РП4 перероблене – з переважанням до правого контакту, що детально описано в (1). Зробити це зовсім не складно. Якщо транзистори будуть мати інший коефіцієнт передачі по постійному стуму h21е, то максимальний опір буде інший. При більших коефіцієнтах більший, а при менших – менший. Коефіцієнт підсилення можливо перевірити приладом, описаним в (2).
Екперимент цілком безпечий – струм мізерний і людина його зовсім не відчуває.
