Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2004 № 06
Адаптер G1, включенный в розетку осветительной сети, создает на диоде VD1 падение напряжения около 0,7 В. Положительная полярность этого напряжения, приложенная к базе VT1, удерживает составной транзистор в запертом состоянии. При этом через токоограничивающий резистор R2 и батарею GB1 протекает маленький, порядка 0,01 миллиампера, ток разряда, практически не влияющий на ресурс батареи. Как только напряжение в электросети исчезнет, исчезнет и ток на выходе адаптера и падение напряжения на диоде VD1. На базу VT1 от батареи GB1 поступит напряжение отрицательной полярности, которое отопрет пару VT1, VT2. Через светодиод НИ потечет ток около 20 мА, вызывающий яркое свечение, которого достаточно, чтобы ориентироваться в помещении.
Если необходимо, можно «оторвать» светильник от разъема XI и взять с собой. Сберегая батарейку, отключите питание выключателем SA1. Небольшое потребление тока устройством позволяет использовать в источнике питания достаточно миниатюрные гальванические элементы LR03, резисторы МЛТ-0,125. Если приобрести указанный на схеме 1 импортный светодиод не сможете, используйте лампочку накаливания от карманного фонаря на напряжение 2,5 В и ток 0,25 — 0,5 А. В этом случае транзистор VT2 замените на более мощный, выпускавшийся ранее ГТ403Д, а батарею составьте из двух элементов LR6 (типоразмер АА) либо более емких LR14.
Заметим, что конструкция рассматриваемого функционального устройства может получиться проще, если вам доступно миниатюрное электромагнитное реле типа РЭС-34, паспорт РС4.524.370-02. Принципиальная схема такого варианта дана на рисунке 2.
Здесь органом, «чувствующим» наличие либо отсутствие напряжения в сети, служит реле К1, получающее питание с выхода 9-вольтового адаптера G1. Последний должен быть рассчитан на нагрузку током не менее 50 мА. Когда в электросети имеется напряжение, контакты реле 1, 2 удерживаются разомкнутыми. Но стоит напряжению исчезнуть, как они замкнутся под действием пружины, а светодиод НИ начнет светиться. Полярность управляющего напряжения для реле не важна.
Функция второго автоматического устройства (рис. 3) — привлечь громким звуком внимание обитателей жилья к факту исчезновения тока в сети.
В устройстве есть и дополнительный световой сигнал. Он полезен тем, у кого проблемы со слухом. Здесь механизм распознавания ситуации и управления исполнительным узлом аналогичен рассмотренному на рисунке 1, поэтому повторяющиеся элементы схемы имеют только позиционные обозначения.
Пока все нормально, транзисторы VT1, VT2 заперты, световой индикатор HL1 и цифровая микросхема DD1 не потребляют энергию от батареи GB1. Обесточивание сети приводит к отпиранию транзисторов, благодаря чему начинает светиться индикатор НL1 и переключается мультивибратор, собранный на логических ячейках DD1.1, DD1.2. Элементы R5, С1 задают частоту переключений около 3,5 кГц, отвечающую частоте резонанса акустического пьезоизлучателя BQ1. Последний связан с мультивибратором через параллельно включенные буферные ячейки DD1.3, DD1.4. Для питания микросхемы подойдет гальваническая батарея GB1 с напряжением 9 В, например, 6RLF22 или отечественная «Крона». Подбирая номинал конденсатора С1, удается повысить громкость звучания сигнализатора. В этом сигнализаторе, как и в предыдущем, может быть использовано электромагнитное реле. При этом из схемы исключите резисторы R1…R3, диод VD1 и оба транзистора. Выводы от контактов 1, 2 реле присоедините вместо выводов коллектора и эмиттера транзистора VT2.
Скомпоновать детали на монтажной плате не составит труда, ориентируясь на рисунок 4, где приведено расположение электрических выводов транзисторов, микросхемы и реле.
Н. ГЕОРГИЕВ
ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ
Вопрос — ответ
Не подскажете ли, как можно наглядно представить себе цепную реакцию? Каковы примеры ее проявления в природе?
Сергей Колоколов,
Московская область, г. Звенигород
Прежде всего, понятие «цепная реакция» связывают с работами физиков по созданию атомной бомбы. Используют контролируемую цепную реакцию также в реакторах атомных электростанций. Существуют примеры цепных реакций и в природе. Таковы, например, камнепады и снежные лавины в горах. Достаточно небольшого толчка, даже звука, чтобы на вершине сдвинулся с места небольшой камешек или снежный комок. Но по мере движения вниз по склону он будет затрагивать другие камни или снежные пласты. И к подножию горы вскоре мчится грозная лавина, сметая все на своем пути.
Оригинальный способ иллюстрации сути цепной реакции был придуман на кафедре физики Московского энергетического института в середине прошлого века. Для этого было использовано полсотни… мышеловок и сотня медных шайб. Каждая мышеловка представляет собой некое подобие атомного ядра. После взвода пружины она заряжалась двумя медными шайбами — «нейтронами». Затем все мышеловки аккуратно сдвигались вместе, моделируя накопление так называемой «критической массы». После этого достаточно бросить на одну из мышеловок еще одну шайбу, имитируя появление залетного нейтрона, как мышеловка срабатывает. Из нее вылетает два собственных нейтрона, которые, в свою очередь, приводят к срабатыванию уже двух мышеловок, а те — четырех, и т. д., пока не сработают практически все мышеловки.
У нас в семье со времен Второй мировой войны сохранилась самодельная бензиновая зажигалка. И мне стало интересно, а когда вообще появилось на свет это устройство?
Стася Самшанова, 12 лет
г. Белгород
Как устройство для добывания огня зажигалку можно отнести к числу едва ли не самых древних бытовых приборов: корни ее родословной уходят в каменный век. Вставив сухую заостренную палочку в углубление на древесном стволе, наш пращур терпеливо вращал ее ладонями, пока сухой мох в углублении не начинал тлеть. Потом искру научились высекать, ударяя камнем о камень, а затем — стальным кресалом о кремень. Современная зажигалка во многом напоминает своих предков. Кресало заменено стальным колесиком с зубцами. Оно и трется о камешки-кремни, высекая искру. А вместо мха или трута искра поджигает пары бензина или газ.
Слышал о прекращении выпуска легендарного «жука» — машины «Фольксваген», сконструированной знаменитым немецким конструктором Фердинандом Порше еще 70 лет тому назад. Почему эта машина продержалась столь долго? Есть ли еще подобные рекордсмены?..
Игорь Семенов, 15 лет
Новосибирская область
Долголетие машины, возможно, объясняется тем, что Порше конструировал «народный автомобиль» — то есть максимально надежную и дешевую машину, которая должна быть по карману среднему человеку. Именно об этом твердили перед Второй мировой войной нацисты, собирая деньги с населения на строительство завода по выпуску «Фольксвагенов». Однако, когда завод был построен, национал-социалисты начали выпускать на нем военную технику, а о «народных автомобилях» и людям и конструктору предложили забыть. После окончания Второй мировой войны конструктор все же добился того, что машину поставили на конвейер. «Жук», прозванный так за свою характерную форму, оказался настолько популярен, что побил все рекорды — всего было выпущено и продано более 21,5 млн. автомобилей, прежде чем машина окончательно вышла из моды и устарела. Этот рекорд пока не перекрыт.
ДАВНЫМ-ДАВНО
В 283 году до нашей эры на острове Фарос у входа в Александрийский порт был впервые сооружен гигантский маяк. Его огромная башня, сложенная из разноцветного камня, возвышалась на 170 м. Горевший на ней огонь был виден за 60 км. Есть версия, принадлежит она знаменитому драматургу Бернарду Шоу, что через триста лет механик Герон Александрийский оснастил маяк паровым механизмом для подачи на его вершину дров для костра. Фаросский маяк простоял до 1317 года и был разрушен в годы турецкого владычества.
В 1698 году в Англии богатый пивовар и земледелец Уинстли построил маяк вблизи страшных Корнваллийских скал, стоявших на пути в порт Плимут. Это была прочная деревянная башня, возвышавшаяся над скалами на 18 м. Однажды во время сильного шторма выяснилось, что волны заливают фонарь маяка. Уинстли при помощи камней увеличил высоту башни вдвое и окружил ее мощным каменным поясом. Это решение оказалось ошибочным. В 1703 году маяк был полностью уничтожен бурей. При этом погиб сам Уинстли вместе со своими рабочими.
Строительство больших маяков еще долго сопровождалось неудачами. В 1885 году в устье Везера прямо на дне моря начали строить Ротесандский маяк. Основание маяка делали из бетона, оно имело диаметр 10 м, на 12 м было погружено в грунт и на 16 м поднималось выше уровня дна. Буря разрушила маяк в самом начале строительства (см. рис.).
