Почему выключатели света щёлкают (кликают) — какой в этом смысл?

145
просмотров
почему нельзя бесшумно отключать выключатели света

Что общего между старинными выключателями света, которыми пользовались ваши прабабушки и прадедушки еще в 30-х годах прошлого века, и современными моделями от известных брендов?

А общее в них наличие в конструкции одной едва заметной на первый взгляд детали – маленькой пружинки.

Мы сейчас, конечно, не говорим о сенсорных выключателях, речь идет именно о “щёлкающих” моделях с клавишами.

Какой смысл в этом “щёлканье”, почему выключатели вообще шумят?

Хотите верьте, хотите нет, но эта маленькая пружинка навсегда изменила принцип работы комнатных выключателей.

пружинка в выключателе света

Это одна из тех вещей, которыми мы пользуемся каждый день, даже не осознавая, какая за этим кроется гениальная по своей простоте идея.

Выключатель без пружины – рубильник?

Вот это образец одного из самых первых когда-либо созданных выключателей света.

первый выключатель света

В нем используется технология быстрого размыкания контактов.

Эта технология подразумевает переход из положения ВКЛ в положение ВЫКЛ на максимально быстрой скорости, буквально по щелчку.

первый выключатель света 20 века

И делается это по весьма веским причинам.

На заре появления электричества переключение света происходило при помощи рубильников рубящего типа.

рубильники рубящего типа

Естественно, там не было никаких пружинок.

Так вот, если вы будете отключать или включать такой рубильник достаточно медленно, это может привести к образованию электрической дуги.

Такая дуга:

во-первых, не безопасна для человека, который оперирует рубильником.

во-вторых, сокращает срок службы контактов выключателя, на которых будут образовываться наплывы и нагары.

А в один прекрасный момент контакты могут вообще привариться друг к другу.

Изобретение выключателя

В конце концов одному гениальному человеку (Джон Генри Холмс) пришла идея создать компактную модель переключателя со встроенной пружинкой в его корпусе.

первый выключатель со встроенной пружинкой патент
первый выключатель со встроенной пружинкой патент

Поворотной ручкой вы сначала натягивали пружину (как на старых будильниках), создавая на ней напряжение, а в следующий момент за счет высвобождения энергии пружины, контакты резко перещелкивались из одного положения в другое.

поворотный выключатель света
поворотный выключатель света

Данное устройство получило название – поворотный выключатель.

С появлением подобной конструкции выключателя образовался и его главный недостаток (если это можно так назвать) – громкий звук щелчка, который издается каждый раз при переключении.

Но самое главное мы избавились от “поджаривания” контактов и увеличили как ресурс работы изделия, так и его безопасность.

Я знаю людей, которые специально стараются включать свет как можно бесшумнее, медленно нажимая на клавишу, тем самым якобы предотвращая ранний износ выключателя.

На самом деле вы делаете все ровно наоборот.

Развитие выключателей света

После поворотной модели через пару десятилетий был запатентован немного другой тип выключателя освещения – двухкнопочный нажимной.

двухкнопочный нажимной выключатель света

Одна кнопка ВКЛ, другая ВЫКЛ.

Это был один из самых популярных выключателей света начала века в США и Западных странах.

Однако ему на смену пришел другой переключателя тумблерного типа.

тумблерный выключатель света

Благодаря ему впервые в истории свет можно было включать и выключать всего одним нажатием рычажка.

первый тумблерный выключатель света

И опять же, новая конструкция никак не могла обойтись без вездесущей пружинки.

тумблерный выключатель света в разобранном виде

Тумблер в начале движения сжимал или натягивал пружину, заставляя весь механизм резко отклоняться в одном или другом направлении.

С тех пор выключатели света продолжали совершенствоваться как в техническом плане, так и в дизайне.

Механизм становился все более и более упрощенным.

Вместо небезопасного железного корпуса начали использовать изоляционный бакелит (предшественник термопластика).

выключатель света в корпусе из бакелита

Сам переключатель стал компактнее, плюс внутренний контактный механизм был значительно упрощен.

что внутри старинного выключателя

Существенно уменьшилось как расстояние при отключении контактов (не 20-30мм как изначально), так и количество разрывов.

Не двойной разрыв контактов в двух местах, а одинарный.

Объясняется это в первую очередь тем, что первые выключатели были рассчитаны на работу в цепях постоянного тока, а он в силу своей специфики очень хорошо поддерживает дугу.

отличие постоянного и переменного тока

На переменном токе при его синусоиде он несколько раз за цикл переходит через нулевую точку, а значит разрывать дугу стало гораздо проще.

Но пружинка так никуда и не делась!

В большинстве современных моделей пружинка стоит по центру “коромысла”.

При достижении средней точки клавиши она максимально сжимается, а после пересечения этой точки происходит ее мгновенное разжатие с передачей усилия на планку контактов.

Вот наглядная схема работы механики подобных изделий.

как работает механика выключателя света наглядное объяснение

Ртутный выключатель

Для тех, кого очень сильно раздражали громкие щелчки, в 30-х годах прошлого века даже придумали новый тип выключателя света – ртутный.

Внутри корпуса данного устройства в специальной колбе находилась настоящая ртуть.

колба ртутного выключателя света

Когда вы поворачивали рычажок, колба наклонялась и ртуть переливалась к контактам, замыкая их через себя. При отключении, ртуть наоборот, перемещалась на дальний конец колбы и контакты размыкались.

Это был первый абсолютно бесшумный выключатель света!

Однако популярным и массовым продуктом во всем мире он так и не стал.

зачем в американской вилке дырки

Главным образом из-за своих существенных недостатков.

Во-первых, ртуть – это жидкость. Поэтому если вы попытаетесь очень быстро перещелкивать рычажок туда-сюда, жидкость не сможет также мгновенно переливаться из одного положения в другое.

Во-вторых, достаточно было наклонить корпус выключателя в любую сторону (даже без воздействия человеком на рычаг), выключатель самопроизвольно срабатывал и замыкал контакты.

самопроизвольное включение выключателей при землетрясениях
ложное срабатывание ртутного выключателя

Подобная конструкция небезопасна и чревата несчастным случаем.

10 глупых травм своими руками

Особенно если это касается каких-то переносных приборов. Например, тех же удлинителей со встроенными в корпус выключателями.

Положили удлинитель верх ногами, а он сам собой включился 😉

Однако в этом есть и некоторая польза. Ртутные переключатели в силу своей особенности применялись в автомобилях.

применение ртутных выключателей в автомобилях

Поднимаешь багажник, а свет под капотом включается, опускаешь – выключается.

Ну и в-третьих, самое главное, широко стало известно токсичное воздействие ртути на организм человека.

Именно это в первую очередь и убило использование этих бесшумных изделий.

Победитель

По итогу, первенство завоевала конструкция тумблерного выключателя света, которая постепенно трансформировалась в клавишную.

самый популярный тумблерный выключатель в сша

Все-таки нажимать на клавишу всей ладошкой гораздо удобнее, нежели искать в темноте пальчиком маленькую пипку.

клавишный или тумблерный выключатель
клавишный или тумблерный выключатель

Даже в тех экземплярах, которые якобы не имеют никакой пружинки, все равно внутри стоит специальный подпружиненный механизм, заставляющий контакты резко перескакивать из одного положения в другое.

подпружиненный механизм в выключателях света

Фактически современные модели по-прежнему работают на тех же принципах, основанных более 100 лет назад.

А щелкающий (кликающий) звук выключателя света буквально стал частью нашей повседневной жизни.

неочевидные розетки в квартире где они должны быть

Это именно то, чего вы ожидаете услышать при каждом нажатии клавиши. Он как бы подтверждает выполненное действие – да, я на самом деле разорвал контакт и отключил напряжение.

И наоборот, если такой звук не раздается, появляется некий дискомфорт, а действительно ли я до конца отключил питание?