Zobacz multimedia zwi?zane z tematem: Dzwonek elektryczny

Dzwonek elektryczny ? urz?dzenie elektryczne słu??ce do sygnalizacji d?wi?kowej. Stosowane niegdy? cz?sto jako sygnalizator wezwania w telefonach , jako sygnalizator przy drzwiach wej?ciowych do mieszka?, wreszcie w szkołach jako sygnalizator pocz?tku i ko?ca lekcji. Obecnie, szczegolnie w aparatach telefonicznych , dzwonki elektromagnetyczne, wychodz? z u?ycia na korzy?? sygnalizatorow wykorzystuj?cych inne zjawiska fizyczne .

Działanie dzwonka elektrycznego oparte jest na zjawisku elektromagnetycznym i przedstawione jest na schemacie.

1. Pozycja spoczynkowa stalowego ramienia A jest taka, ?e styki S przerywacza s? zwarte, a młoteczek H znajduje si? w pewnym oddaleniu od klosza dzwonka B ; zamkni?cie wył?cznika głownego K spowoduje przepływ pr?du w elektromagnesie E , ktory zacznie przyci?ga? rami? (tzw. "kotwic?") A , spr??y?cie zamocowan? do obudowy dzwonka.
2. Siła przyci?gania powoduje, ?e rami? A pokonuje sił? spr??yny utrzymuj?c? je wcze?niej w poło?eniu pocz?tkowym i rami? zbli?a si? do elektromagnesu E , razem z zamocowanym do ramienia młoteczkiem H . Pomimo ?e styki S rozwieraj? si? i pr?d w obwodzie przestaje płyn?? (tzn. przestaje działa? siła przyci?gania elektromagnetycznego), to mechaniczna bezwładno?? młoteczka powoduje, ?e uderza on w klosz dzwonka wzbudzaj?c w nim d?wi?k. W chwil? potem spr??yna odci?ga rami? A od elektromagnesu E i przywraca je do poło?enia pocz?tkowego jak na rys. 1.
3. Dla poprawnego działania dzwonka potrzebna jest taka konstrukcja styku S , aby rami? A mogło wykona? cz??? (ale tylko cz???) swojego ruchu nie powoduj?c rozwarcia styku ? składa si? on ze ?ruby, ktor? mo?na regulowa?, i elastycznej blaszki, ktora w pozycji spoczynkowej jest nieco ugi?ta ? dopiero przesuni?cie ramienia A wi?ksze od ugi?cia blaszki rozwiera styk S ? dzi?ki temu rami? uzyskuje odpowiedni? szybko??, aby mimo przerwania przepływu pr?du uderzy? w klosz ze znaczn? sił?. Je?li ?ruba naciska blaszk? za słabo, to rozwarcie nast?puje zanim rami? uzyska wystarczaj?c? szybko??, i uderzenie w klosz jest słabe, lub nawet wcale go nie ma; je?li za mocno ? rozwarcie nast?puje dopiero po uderzeniu, lub nawet nie nast?puje wcale, i rami? A nie mo?e si? cofn??.
4. Istotny jest rownie? fakt, ?e po zwarciu stykow pr?d narasta stopniowo ? z powodu indukcyjno?ci cewki elektromagnesu ? dlatego zwarcie styku S podczas ruchu powrotnego ramienia A nie powoduje od razu powstania du?ej siły, ktora by przeszkodziła mu wroci? do pozycji spoczynkowej. Szybko?? narastania pr?du, i zale?nej od niego siły przyci?gania ramienia A przez elektromagnes powinna by? dostosowana do czasu, jaki jest potrzebny na jego powrot do pozycji spoczynkowej ? oznacza to, ?e napi?cie zasilania i indukcyjno?? cewki powinny by? dobrane do cz?stotliwo?ci rezonansu mechanicznego drga? ramienia A : zbyt wysokie napi?cie spowoduje, ?e rami? A nie b?dzie wracało nawet w pobli?e pozycji spoczynkowej, bo siła przyci?gania znacznie wcze?niej je zawroci, zbyt niskie ? ?e b?dzie si? zatrzymywa? w pozycji spoczynkowej, trac?c energi?.

W rezultacie wł?czania i wył?czania pr?du w cewce elektromagnesu młoteczek uderza w klosz kilka-kilkana?cie razy na sekund? z tak? sam? cz?sto?ci? przerywaj?c i zamykaj?c styki S . Dzieje si? to tak długo, jak długo wł?czony jest wył?cznik głowny K dzwonka.

Regulacja stykow przerywacza umo?liwia takie dobranie zakresu zwarcia i rozwarcia stykow, aby zapewni? wysok? sprawno?? zamiany energii pr?du zasilaj?cego dzwonek w energi? uderze? młoteczka w klosz dzwonka; odpowiedni dobor materiałow, wymiarow klosza i ci??aru młoteczka daje wysok? sprawno?? przekazania energii uderzenia czaszy tak, by zmieniła si? w energi? jej drga?; dobrze zrobiony i wyregulowany dzwonek odznacza si? du?? gło?no?ci? w stosunku do zu?ycia energii.

Istnieje tak?e odmiana dzwonkow elektromagnetycznych, w ktorych młoteczek H uderza na przemian w dwa klosze dzwonka, znajduj?ce si? ? według konwencji pokazanej na rysunku ? powy?ej i poni?ej młoteczka. Ponadto spotykane s? konstrukcje, w ktorych ?rodłem zasilania dzwonka nie jest ? jak na rysunku ? ?rodło napi?cia stałego ( bateria elektryczna ), tylko ?rodło napi?cia zmiennego (w rozwi?zaniach spotykanych cz?sto w domowych instalacjach dzwonkow do drzwi bywa to transformator dzwonkowy ).

Istotn? wad? dzwonkow elektromagnetycznych jest fakt, ?e przepływ pr?du przerywany na stykach S powoduje na nich iskrzenie, co z jednej strony powoduje przyspieszone zu?ycie tych stykow, ale ? co jest bardziej uci??liwe ? powoduje zakłocenia elektromagnetyczne , rozprzestrzeniaj?ce si? zarowno drog? radiow? , jak i przenosz?ce si? wzdłu? sieci zasilaj?cej dzwonek. W szczegolnie niesprzyjaj?cych okoliczno?ciach iskrzenie to mo?e spowodowa? wybuch i katastrof? ? np. wowczas, gdy dzwonek pracuje w atmosferze wypełnionej gazami palnymi, co mo?e zdarzy? si? np. w kopalniach, gdzie mo?e pojawi? si? metan , ale tak?e w lokalach mieszkalnych, je?li doszłoby do rozszczelnienia domowej instalacji gazowej. Zagro?enie to dzi? wyklucza praktycznie u?ycie dzwonkow o takiej konstrukcji w gornictwie (dawniej aparaty telefoniczne konstruowane dla kopalni wykorzystywały dzwonki, ale zamkni?te były w szczelnej hermetycznej obudowie).