Текст книги "Юный техник, 2010 № 09"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 5 страниц)

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ САМОДЕЛКИ

СПИРАЛЬ-ПАРАШЮТ

Приготовь для опыта: тонкую бумагу, ножницы.

Возьми две полоски тонкой бумаги 15 см длиной и 1–2 см шириной. Сверни их вместе на две трети длины и загни слегка направо и налево оставшиеся свободными концы в виде буквы У.

Пусти эту спираль из окошка в тихую погоду, и она станет падать, вращаясь так быстро, что ты даже не увидишь ее концов. Она вертится потому, что воздушный поток ударяет в крылья-лопасти, слегка наклоненные к горизонту.

Сопротивление воздуха задерживает падение бумажки точно так же, как замедляется падение человека благодаря парашюту.

Опыты можно проводить и в комнате, встав на стул, чтобы парашют падал с возможно большей высоты.

ЩИПЦЫ ДЛЯ ОРЕШКОВ

В продолжение нынешней публикации позвольте предложить вашему вниманию не только забавную, но и весьма полезную, практичную самоделку.

Разгрызть орешек не так-то легко, да и зубы можно сломать. Разбить орех между двух камней – тоже не всегда получается, чаще всего просто расплющишь ядрышко. А потому не поленись, сделай себе щипцы для орехов. Причем сделать это можно прямо в лесу, возле куста орешника.

Для этого срежь ветку орешника примерно 40 см длиной, сделай в ней глубокую выемку, почти до самой коры, шириной в палец, как это показано на рисунке – и готовы щипцы!

Теперь можно лакомиться орешками без всякого труда. И колоть их удобно, и ядрышки остаются целыми.

КАРТА-ПРОПЕЛЛЕР

Приготовьте: карандаш, две булавки, деревянную катушку, игральную карту, веревочку, ножницы, молоток, клещи.

Проткни карандаш булавкой на расстоянии 4–5 см от неочиненного конца (рис. 1).

Это легко сделать с помощью молоточка. Потом отломи клещами кончик булавки. Некоторые булавки можно сломать и без клещей.

Воткни вторую булавку в деревянную катушку и отломи клещами верх булавки так, чтобы остался кончик в 1 см (рис. 2).

Вырежи круглое отверстие посередине игральной карты так, чтобы в него легко мог войти карандаш. Рядом с ним проткни маленькую дырочку для воткнутой в катушку булавки. Теперь остается только слегка загнуть углы карты. Те, что помечены на рисунке буквой А, загибаются вниз, а те, что помечены буквой В, загибаются кверху.

Возьми карандаш в левую руку так, чтобы булавка пришлась поверх руки, и продвинь верхний конец карандаша в катушку, на которую заранее намотай веревочку.

Положи карту на катушку так, чтобы конец карандаша прошел в большое отверстие, а кончик булавки в маленькое. Когда все будет готово, дерни за веревочку. Катушка завертится, и карта поднимется высоко в воздух.

Вместо карты можно использовать и просто кусочек плотного тонкого картона соответствующих размеров.

РИСУНКИ ИЗ СПИЧЕК ИЛИ ЗУБОЧИСТОК

Возьми коробку спичек или пачку зубочисток. Можно также заготовить побольше лучинок или соломинок одинаковой длины и толщины. Составлять разные рисунки из них будет даже безопаснее, чем из спичек.

Если же ты решил использовать спички, острым ножом отрежь у них головки с серой; тогда можешь быть уверен, что спички никоим образом случайно не загорятся. Складывать изображения начинай с самых простых фигур.

Вот, например, что можно сделать из двух спичек: косой крест в виде знака умножения (1), прямой крест в виде плюса (2), угол (3), буква Т (4) и т. д.

Из трех спичек можно составить: складной стул (5), кровать (6), стол (7), треугольник (8) и т. д.

Из четырех получаются: квадрат (9), параллелограмм (10), изгородь (11), стол (12), стул (13), скамья (14).

Чем больше спичек, тем интереснее и разнообразнее фигуры. Из восьми спичек можно устроить: голубятню (15), уличный фонарь (16) и т. д.

Из десяти мы изобразим: лестницу (17), водокачку (18), домик (19), часовню (20) и т. д.

Можно устроить игру, в которой выиграет либо тот, кто построит больше всего фигур из наименьшего числа спичек, либо тот, кто придумает самую красивую фигуру из одинакового числа спичек.

На рисунке 21 изображена церковь с оградой и деревом, причем на всю картину пошло ровно 100 спичек.

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Блоки питания

Окончание. Начало в предыдущем номере.

Самый простой стабилизатор напряжения любого блока питания (БП) – это буферная аккумуляторная батарея (АКБ). Когда-то я приобрел импортный KB-трансивер, потребляющий более 20 А при напряжении 12… 13,6 В. Строить блок питания на четверть киловатта с трансформатором и сглаживающими конденсаторами огромной емкости не хотелось.

Проблема решилась на удивление просто – поставил на балконе старую АКБ, отслужившую свое на автомобиле, и провел от нее толстые провода к трансиверу. Другие провода – тонкие – шли от АКБ к простейшему маломощному БП с трансформатором и двухполупериодным выпрямителем, отдающему ток не более нескольких сотен миллиампер (рис. 1).

Он не выключался сутками, поддерживая АКБ в заряженном состоянии, а при работе трансивера АКБ отдавала нужный ему ток, расходуя накопленный заряд. Любопытно, что в таком режиме многие и совсем плохие АКБ частично восстанавливают свои свойства.

Система оказалась настолько хороша, что используется до сих пор, и всегда на столе есть гарантированно постоянное напряжение 12,6 В. Вольтметр постоянно подключен к АКБ и всегда показывает выходное напряжение.

Кислотная свинцовая АКБ, полностью заряженная и выдержанная без нагрузки в течение нескольких часов, должна иметь напряжение (в данном случае оно соответствует ЭДС) около 12,7 В. Полностью разряженная – 12,0 В. Так что по напряжению можно судить о степени заряженности АКБ.

Вольтметр годится любого типа – просто подберите добавочное сопротивление к имеющейся у вас головке. При желании можно сделать шкалу растянутой для большей точности отсчета.

Для этого включите последовательно с головкой и ее добавочным сопротивлением маломощный стабилитрон на 10 В (рис. 2).

Тогда стрелка головки начнет отклоняться лишь по достижении напряжения в 10 В, а далее вольтметр будет работать, как обычно. Например, если вы подберете добавочное сопротивление так, чтобы из головки получился вольтметр на 5 В, и затем подключите стабилитрон, то получится вольтметр со шкалой от 10 до 15 В. Если нет стабилитрона точно на 10 В, а есть, скажем, на 9,1 В (КС191), включите последовательно с ним один или даже несколько маломощных диодов, как показано на том же рисунке 2. Каждый кремниевый диод увеличивает напряжение стабилизации на 0,5 В, а германиевый – на 0,15 В. На стабилитроне легко построить и простейший параллельный стабилизатор напряжения (рис. 3).

Он содержит всего две детали – балластный резистор R1 и стабилитрон VD1. Выходное напряжение определяется стабилитроном, балластный резистор рассчитывают по формуле:

R ₁= (U _ист– U _cт)/I _max,

где U _ист– напряжение источника, U _ст– стабилизированное напряжение, I _max– максимальный ток, отдаваемый в нагрузку. Он не должен превосходить максимально допустимого для данного типа стабилитрона. От источника же данный стабилизатор всегда потребляет ток I _max, при подключении нагрузки происходит лишь перераспределение тока между ней и стабилитроном. Следовательно, КПД этого стабилизатора в большинстве случаев крайне низок, и используют его лишь в маломощных устройствах. Зато он не боится коротких замыканий (КЗ) выхода!

Недостаток параллельного стабилизатора в том, что он всегда потребляет от источника (выпрямителя) ток, равный максимальному. Если вы не используете весь этот ток или совсем отключили нагрузку, стабилизатор только бесполезно «перегоняет» электричество в тепло. Более совершенны стабилизаторы с последовательным включением регулирующего элемента, обычно транзистора средней или большой мощности. Основой такого устройства служит маломощный параллельный стабилизатор, который мы уже изучили. Но его стабильное напряжение передается в нагрузку более мощным эмиттерным повторителем, собранным на транзисторе VT1 (см. рис. 4).

А ток в нагрузку от выпрямителя идет именно такой, какой нагрузка и потребляет. Конденсатор С1 в этом устройстве – обычный сглаживающий конденсатор диодного выпрямителя. Его емкость обычно – несколько тысяч микрофарад. Если же источником служит АКБ, конденсатора может и не быть. Элементы R1 и VD1 образуют маломощный параллельный стабилизатор на ток 5…20 мА. Максимальный ток нагрузки будет в В _ст раз больше (напомним, что В _ст– коэффициент передачи транзистора VT1 по току, обычно 30… 100).

Если такого тока недостаточно, можно применить составной транзистор.

Напряжение стабилизации VD1 должно быть примерно на 0,6 В больше, чем требуемое выходное напряжение всего стабилизатора. На транзисторе VT1 при максимальном токе нагрузки рассеивается значительная мощность, которую оценивают по формуле

P = (U _ист– U _cт)/I _max,

Обращайте внимание на справочные данные транзистора, его допустимые рассеиваемая мощность и ток должны быть не меньше расчетных значений.

К недостаткам этого стабилизатора относится отсутствие защиты от перегрузки слишком большим током и от короткого замыкания на выходе. Однако такую защиту легко ввести, использовав еще один маломощный транзистор VT2 и проволочный резистор R2 с небольшим сопротивлением (рис. 5).

Его рассчитывают так: R2 = 0,5/I _max. Например, если I _max= 1 А, то R2=0,5 Ом.

При допустимых токах нагрузки транзистор VT2 закрыт и никак не влияет на работу устройства, если же ток больше I _max, то падение напряжения на резисторе R2 превысит 0,5 В – порог открывания транзистора, и он откроется, снижая напряжение на базе транзистора VT1, а следовательно, и на нагрузке.

Нагрузочная характеристика стабилизатора показана на рисунке 6.

Он поддерживает практически постоянное напряжение на нагрузке в диапазоне токов от нуля до I _max, а далее резко снижает выходное напряжение, поддерживая постоянный ток I _max. Стабилизатор с такими свойствами подходит как для питания радиоэлектронных устройств, так и для зарядки аккумуляторов.

В. ПОЛЯКОВ, профессор

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос – ответ

Прочитал в газете, что в нашей стране создана самая маленькая в мире рентгеновская установка. Для чего она понадобилась? Как работает?

Андрей Коровин ,

г. Кострома

Речь, видимо, идет о работе сотрудников Физического института РАН. «Для создания установки они использовали микровзрыв тончайших проволочек, скрещенных в виде буквы X. В центре конструкции образуется плазма, которая за очень короткое время – порядка 100 наносекунд – успевает нагреться до солнечных температур, сжаться до микронных размеров и начать излучать в рентгеновском диапазоне».

Этот эффект, названный Х-пинчем, и позволил создать сверхкомпактную рентген-установку для диагностики сверхмалых объектов. Вместо «ящика» объемом в несколько кубометров получился прибор, который свободно умещается на углу письменного стола. Такая установка, например, в медицине позволит заглянуть в самые мелкие структуры организма, а краткость облучения – меньше наносекунды – делает обследование совершенно безопасным.

Конструкцию московские физики создали вместе с сотрудниками Томского института сильноточной электроники СО РАН.

Слышал по радио, что информация лучше усваивается не сидя, а лежа. Это правда?

Иван Кириллов ,

г. Вологда, 10 лет

Феномен объясняется тем, что в горизонтальном положении к мозгу приливает больше крови, а значит, улучшается его питание и человек быстрее запоминает. Но лежачее положение, как известно, человек принимает чаще всего, когда собирается спать. Так что у многих может включиться механизм засыпания, а значит, торможения всех функций головного мозга. Поэтому исследователи советуют поэкспериментировать, подобрать для себя наиболее подходящую позу.

Общее правило при этом таково. Состояние повышенного внимания возникает, как правило, в той позе, когда вас ничто не отвлекает. Кроме того, умственной работой следует заниматься с утра, на свежую голову, взбодрив себя зарядкой или пробежкой.

Сейчас много говорят про массовое распространение Интернета. Но должен вам сказать, что, например, у нас – это довольно дорогое удовольствие. Намечаются ли какие-то перемены к лучшему?

Анатолий Сафонов ,

г. Петропавловск-на-Камчатке

К 2013 году на орбиту выведут три спутника для обеспечения широкополосного доступа в Интернет жителей отдаленных регионов, пообещал глава Минсвязи РФ Игорь Щеголев. По его словам, спутниковые технологии особенно важны для России, где есть территории, куда трудно провести широполосные линии связи. Поэтому планируется через 4 года вывести на орбиту спутники, которые будут передавать информацию на высоких скоростях и по расценкам ниже ныне существующих. Так, за 1 гигабайт информации пользователю придется платить 50 рублей.

Уважаемая редакция! Этим летом я впервые узнал про Ваш журнал. Я так увлекся, что перечитал все журналы, которые выписывал мой папа. Теперь и я выписал себе «ЮТ». Рад нашему знакомству!

С уважением,

Игорь Солдатенко ,

г. Энгельс, 9 лет

Очень рады, Игорь, что тебе нравится «Юный техник»! Спасибо за теплые слова. Поскольку ты теперь знаешь электронный адрес редакции, напиши нам, что именно тебе и твоим друзьям в журнале интересно, что кажется скучным и о чем бы хотелось узнать побольше. Призываем к тому же и других наших читателей. Только совместными усилиями мы сможем сделать «Юный техник» интересным.

ДАВНЫМ-ДАВНО

Помните?.. «Это стул – на нем сидят, это стол – за ним едят»… Мы привыкли считать, что стол и стул неразделимы, как, например, вилка с ложкой. На самом деле, ложка намного древнее вилки, а стол появился гораздо раньше стула.

На стенах пирамид есть изображения писцов, которые сидят на полу, но перед ними стоят маленькие, низенькие столики. Именно на них лежат свитки папируса, на которых писцы и пишут.

Кстати, подобные столики и поныне в ходу у японцев, которые проводят чайные церемонии, сидя перед ними на разостланных на полу циновках.

О том, что стол намного старше стула, свидетельствует и слово – «престол». Как известно, оно означает очень важное место. Так, например, на Руси человек, занимавший престол, – назывался царем, первейшим лицом в государстве… В православной церкви престольными праздниками называются самые важные из них, связанные с персонами главных святых.

Между тем, первоначально «престол» означал всего лишь высокий стол, стоявший в алтаре, на котором размещались святые дары. А в Древней Руси, еще до установления централизованной власти, княжеский престол назывался просто столом. Точно так же именовался и отдел или целое учреждение, ведавшее каким-то кругом вопросов и проблем. Так что столоначальник был весьма важным человеком.

На Руси тоже первоначально за своими высокими столами писцы не сидели, а стояли. Кстати, такими же высокими столами-конторками пользовались и некоторые наши великие писатели. Известно, например, что большинство своих произведений Н.В. Гоголь написал именно стоя.

А знаменитый энциклопедист В.И. Даль в своем «Толковом словаре» посвятил столу отдельную обширную статью, заглянув в которую вы узнаете не только то, что стол – «утварь домашняя для поклажи, постановки чего-нибудь» или что столы бывают не только круглые или прямоугольные, обеденные и письменные, ломберные и туалетные… Но и то, что слово «столица» тоже происходит от «стола», поскольку означает престольный город – главный в государстве.

ПРИЗ НОМЕРА

Наши традиционные три вопроса:

1. Как, по-вашему, могут ли выстрелы пушек или колокольный звон и в самом деле способствовать выпадению дождя или града?

2. Почему конструкторы, пытаясь придумать индивидуальные летательные аппараты, используют ракеты и пропеллеры, но не обращают внимания на воздушные шары?

3. Почему после поклейки обоев не рекомендуется открывать двери и окна?

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

«ЮТ» № 4 – 2010 г.

1. Поток горячего воздуха уносит молекулы воды, и испарение влаги идет быстрее обычного.

2. Нефть бьет фонтаном потому, что ее выталкивает из недр избыточное давление вышележащих слоев земли.

3. Когда мыло смачивают водой, появляется мыльный раствор – своеобразная смазка, резко уменьшающая коэффициент трения.

* * *

Поздравляем с победой Михаила БАХТИНАиз с. Елховка. Правильно ответив на все вопросы, он во второй раз становится чемпионом и получает приз – прозрачные электронные часы.

* * *

_{А почему?Сколько миллионов лет школьному мелу? Когда появились первые подводные исследовательские аппараты? Почему утки на воде не тонут? Бывают ли арбузы без семечек? На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем в старинный и очень красивый бельгийский город Гент.}

_{Разумеется, будут в номере вести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.}

_{ЛЕВШАБумажная модель бронетранспортера БТР-Т станет прекрасным экспонатом вашего музея. Машина преодолевает любое бездорожье, а защита экипажа такова, что в радиусе 30 км от ядерного взрыва членам экипажа не грозит гибель. Но самое оригинальное в БТР-Т то, что на место боевой башни легко установить другие стрелковые или ракетные орудия.}

_{Электронщики соберут цветомузыкальную установку, превосходящую по некоторым параметрам промышленные для дискотек, а любители механики найдут в номере описание необычной конструкции с гироскопом.}

_{В. Красноухов познакомит вас с новыми головоломками, а «Левша» даст несколько полезных советов.}

* * *