Нула, маса, земя А.С.Млад Конструктор 1985/8/стр. 28

Не са редки случаите, когато дори и специалистите умуват как да свържат „нулата” с „масата”, дали „масата” трябва да е на корпуса, или дали корпусът да се заземи и т.н. Преди да изясним същността на тези три неща (с корпуса стават четири) трябва да кажем нещо за понятието потенциал. Защото „земята”, „масата” и „нулата” означават не само определени изводи, но и в повечето случаи определени относителни потенциали.Един такъв относителен потенциал представлява напрежително ниво, към което се отнасят всички останали напрежения в една схема. Напреженията са движещите сили на електрическия ток.Двамата от „Я ми кажи” (кн. 6/1985 г.), сравняват тока с един поток, който тече надолу от планината. Напреженията съответстват на „пада” на планината, т.е. на разликата във височините между извора и езерото, където се влива реката. И каквото означава равнището на езерото за височината на извора, а именно една относителна височина, това е относителният потенциал за напрежението. И както равнището на езерото може да бъде различно (през пролетта и през лятото), съществуват и различни относителни потенциали.Но да се върнем към напреженията. Всяко постоянно напрежение има , както е известно, положителен и отрицателен полюс. Въпреки това често в схемите се появява една малка „нула” на минусовия извод. Дали това не е някакъв нулев извод? Не, с това само се указва, че всички напрежения в схемата се измерват спрямо тази условно приета нулева точка. Смисълът на това обозначение се изяснява при схеми с операционни усилватели. Те се захранват с едно положително и едно отрицателно напрежение спрямо такава нулева точка.Често изводът за „нулата” на една схема се свързва с „масата”. А какво е „маса” може да се обясни с автомобила. Минусовият полюс на акумулатора и на цялата бордова апаратура е

свързана с ламарината на каросерията. Тази ламарина спестява на производителите меден проводник, защото (почти) всеки консуматор в автомобила се нуждае само от един проводник за плюса. Проводящата карусерия представлява общия минусов проводник.

Фарът на велосипеда също е свързан само с един проводник към динамото. Като втори проводник служи рамката на велосипеда.В електрониката не е прието металните кутии (доколкото ги има) да се използват за общ проводник, защото такаможе да се предизвикат смущения. А разходите за меден проводник при къси

връзки не са така съществени. „Масите” на отделните платки на едно устройство се свързват помежду си с по – дебел проводник. Изводът за „маса” почти винаги съвпада с извода за „нулата”.Въпреки, че металните кутии в електрониката не се използват за общи проводници, те често се свързват с точката на „масата”, а следователно и с „нулата”. Ламарината на тези кутии екранира по този начин чувствителните схеми срещу външни смущения.

„Земята” е клема, която се свързва чрез метална връзка буквално със самата земя. Проводимостта на земята почива между другото на влажността и разтворените в нея соли. През миналия век, когато свързочната техника е правила първите си стъпки, от проводимостта на земята се е извличала определена полза: телеграфните станции са се свързвали помежду си само с по един проводник. За

втори проводник се е използвала земята. Е, качеството на връзките не е било много високо, особено при по – далечни разстояния.Днес „земята” осигурява безопасност при работа с мрежово напрежение. Ако изолацията на проводника за 220 V се пробие, но уредът е заземен, нищо опасно за човека не става, защото, докато напрежението „излезе” на корпуса, токът вече тече към земята. Всички метални уреди и особено металните кутии на самоделните уреди се заземяват, ако се използва мрежово напрежение.Обобщение. „Нулата” е относителна точка за всички напрежения на една схема. В повечето случаи „нулата” лежи на минуса или при симетрично захранване на общата точка на двете напрежения.„Масата” е общата схемна точка на различни схемни части, а понякога (например при автомобила) и общ проводник. „Масата” често е свързана с екран или пък с металната кутия.„Корпусът” или „шасито” често се свързва към „нулата”, респ. към „масата”.Металната кутия на уред с мрежово напрежение непременно трябва да се заземи, защото, ако корпусът попадне под

напрежение, токът ще протече към земята и няма опасност за човек.

Мерки за сигурност Млад Конструктор 1992/4-5/стр.38, 39

Много пъти на страниците на сп. „Млад Конструктор” сме предупреждавали нашите читатели за опасности, които заплашват тяхното здраве и живот при работа с електроуреди. Сега те имат възможност и трябва при своята бъдеща работа да обръщат повече внимание на сигурността.При конструиране на електроуреди трябва преди всичко да се имат предвид следните неща:- За неспециалиста законните предписания за безопасна експлоатация на електроуреди, противопожарни правила, както и правила за безопасна работа на електроуредите са често непознати или малко познати. Напълно вероятно е много от направените от лаици електроуреди да не са съобразени с предписанията и могат да станат източник за нещастие.

- Един електроуред, който функционира безупречно, може въпреки това да бъде погрешно конструиран или станал такъв по време на работа по отношение на противопожарните правила за техника на безопасност.- Дали електроуредите са източник на опасност, дали отделни части вследствие на грешки се оказват под напрежение, не е очевидно. Това е в противоречие спрямо обичайните в живота и видни с просто око опасности – автомобилите по пътищата, строителните повреди и т.н. Това е причината неспециалистът да подценява донякъде опасностите.Особено важно е, че при производството на един уред било от

любител, било от завод или фабрика, трябва да се спазят определени изисквания за безопасност.Отначало може да се спомене, че електрически напрежения до 42 V (променливи) и 60 V (постоянни) при условие на сухо жилище и за здрав човек не представляват опасност. Допустимият ток при докосване (при вътрешно съпротивление на човек около 1000 Om) е в най – неблагоприятния случай 42 mA и както сочи дългогодишният опит е безопасен.

От това следва, че:1. При електроуреди, които се захранват с ~42V, респ. 60V = и/или се срещат само напрежения под посочените стойности, не са необходими особени мерки за безопасност при работа. Ако се работи с по – висок напрежения, всички части, служещи за провеждане на тока трябва да бъдат изолирани и осигурени срещу допир.Това означава, че:2. Всеки електроуред (освен посочените в предната точка) трябва да притежават механично здрава и трайна кутия, която предотвратява допиране до всички части, които са под напрежение, фиг. 1. Освен това всички метални части, които при обслужване могат да бъдат докоснати, трябва да бъдат изолирани от тоководещите елементи вътре в кутията.Това означава обаче:3. Или кутията на електроуреда трябва да е изцяло от изолационен материал (фиг. 2), или металните части трябва чрез допълнителна изолация в критичните места и чрез подходящо конструктивно оформление да бъдат толкова

сигурно изолирани от тоководещи части, че и при възможни грешки (хлабави клеми и проводници) и при нормално използване да не бъде възможен контакт, фиг. 3.Един електроуред, който изпълнява изискванията от т. 2 и 3 се обозначава като защитно изолиран уред. Еедин такъв уред се включва с двужилен щепсел, фиг. 6а, който може да се включва в контакти с и без зануляващ контакт, фиг. 6б.Въпреки, че днес повечето електроуреди са защитно изолирани, при останалите е необходимо да се използват други мерки, ограничаващи възможността от нещастие. При такива уреди, когато открита метална част вследствие на вътрешен дефект се допре до токопроводяща част, се осъществява друга защитна мярка, като се използва допълнителен защитен кабел, фиг. 5. Без използване на тази защитна мярка една грешка в уреда може да доведе до нещастие (фиг. 4). С използване на защитния проводник при грешка уредът се изключва, след като бушонът изгаря.Това означава, че:4. Един електроуред (освен тези от т. 1), при който е възможен при грешка допирът до открити метални части на тоководещи елементи, задължително да е снабден с трети зануляващ проводник. В тези случаи се използва контакт и щепсел тип „шуко”, фиг. 6в. Ето защо е най – добре всички контакти в едно жилище да бъдат от този тип, който спокойно се използва от защитно изолирани уреди.Съществуват и множество електроуреди, които не би трябвало да се произвеждат повече, но пък са достатъчно разпространени, фиг. 7. Те съответстват на тези от фиг. 1, но без допълнителни защитни мерки, т.е. в случай на повреда те не предлагат защита, тъй като не са конструирани на принципа на защитната изолация.За това се изисква:5. Електроуреди, които притежават стари щепсели (фиг. 7), трябва да се демонтират. И все пак, ако те представляват особена ценност и не искате да се разделяте с тях, те трябва съответно да се преустроят, като се снабдят със защитна изолация.

Условно уреди, снабдени само с работна защитна изолация, се числят към защитен клас 0, фиг. 1 и 7. Такива със работна изолация и допълнителен защитен кабел са от клас 1, фиг. 5. А уреди снабдени с работна изолация и допълнителна защитна изолация, са от защитен клас 2, фиг. 2 и 3.Един електроуред притежаващ само собствената си работна изолация (фиг. 1,4,7), не е достатъчно безопасен според изискванията за сигурност.Всеки уред наред с работната си изолация трябва да притежава и допълнителна, защитна изолация срещу допир до тоководещи части, за да се избегне нещастие в случай на авария.

От дотук казаното следва, че любителят:1. В своята конструкторска работа трябва да използва щепсели контакти тип „Шуко”.2. Конструира своите уреди като напълно защитно изолирани, фиг. 2 и 3.3. Конструира уреди според принципа от фиг. 5 само след консултация и под контрола на специалист.

Да се предпазим от електрически уред И.Д.Млад Конструктор 1982/7/стр. 29

Случва се при работа с електронни уреди, апаратура на радиостанция и пр., захранвани от мрежата, човек да усети токов удар при докосване на кутията. При проверка обикновено се оказва, че това се дължи на нормалния ток на утечка през кондензаторите против смущения, поставени между мрежата и шасито. Утечката обаче може да се дължи и на влошена изолация, което е много опасно.Къде е границата и как се разпознават двете състояния?

Нормите за безопасност в някои страни препоръчват утечката да се измерва с волтметър за променлив ток с вътрешно съпротивление най – малко 5 кОm/V, шунтиран, както е показано

на фигурата. Единият край на уреда се свързва към надеждно заземление (напр. водопроводна тръба), а с другия се докосва шасито или други метални части, които могат да са под напрежение, докато уредът е в действие.Отчетеното напрежение не бива да бъде повече от 7,5 Veff, което отговаря на утечен ток 5 mA. Това е максималната допустима стойност на тока на утечка. Проверката се повтаря, като се обърне щепселът в контакта.Отчитането на по – силен ток е ненормално явление, което представлява опасност за живота, и причината трябва да се отстрани. Даже и когато утечката е в допустимите граници, препоръчва се шаситата на всички апарати да бъдат заземени надеждно.Описаната проверка би трябвало да стане задължителна за всички, които ремонтират електрически апарати.

Я ми кажи, знаеш ли най – новият касетофонен трик Н. ИвановаМлад Конструктор 1985/7/стр. 11, 12

- Я ми кажи, ... знаеш ли най – новият касетофонен трик?- Нямам представа.- Днес го изпробвах! Когато увия изтриващата глава на касетофона с хартия, може да се записва, без да се изтрива това, което е било вече записано.- Добре, за нещо подобно бях чувал някъде.- Не ми е ясно обаче, защо става така?- Ами, хартията пречи на изтриващата глава да работи. Магнитното поле на главата не може да достигне до лентата.- Магнитното поле ли? А аз мислех, че записващата глава

намагнетизира лентата.- Така е, записващата глава намагнетизирва лентата в такт с трептенията на музиката или говора. Върху лентата пък има тънък слой от железен прах или подобен материал, който съхранява намагнитването.- Докато не бъде отново изтрито.- А това вече го прави изтриващата глава.- Значи изтриващата глава намагнетизирва обратно лентата?- Обикновено се казва, че я размагнетизирва.- И как го прави това изтриващата глава?

- Изтриващата глава по принцип представлява също записваща глава. Но тя се задейства с високочестотнопроменливо напрежение.- Висока честота? Не знаех, че в касетофоните има и висока честота.- Така е. Във всеки случай честотата на изтриващия генератор е доста по – висока от звуковите честоти и по – ниска от  

радиочестотите. Той работи с честоти около 50 кHz.- Но, за една истинска висока честота това е недостатъчно.- Повече не е необходимо, защото трябва да се изтрива, а не да се излъчва. При 50 кHz на магнитното поле лентата не може повече да се намагнетизира.- И така, значи изчезва всеки стар запис.- Да, чува се само малък високочестотен шум.- Ти току що спомена нещо за изтриващия генератор. Има ли той нещо общо с генератора на електроцентралата?- И да, и не. Не, защото генераторът на електростанцията се задвижва механично, например от турбина. И да, защото и

двата произвеждат променливи напрежения.- Единият – с честота 50 Hz, а другият – с 50 кHz.

- Eто защо на външен вид те са съвсем различни. Изтриващият генератор е един прост осцилатор, изграден с транзистори или интегрални схеми.- Осцилатор?- Осцилаторът е един електронен производител на променливо напрежение.- А знаеш ли, че има много по – прост начин за изтриване на касетофонни

записи.- Интересно ми е да го чуя.- Касетата с магнитофонната лента просто се прекарва покрай един силен магнит.- Да се надявам, че не си направил това с някоя от моите касети...

Я ми кажи, ... вярно ли е, че токът се нуждае винаги от два полюса? Н.И.Млад Конструктор 1986/7/стр. 21

Я ми кажи, ... вярно лие, че токът се състои винаги от два полюса?- Да, и това важи без никакви изключения.- Не е вярно! Занаеш ли, че съществуват и еднополюсни електроуреди?- Например?- Ами ето тази отвертка, която се нарича фазомер и с която се проверява изправността на мрежовите контакти.- Ти вероятно мислиш, че тъй като с фазомера се проверява по един от двата извода на мрежовия контакт за установяване кой

от тях е „фазата”, този уред се нуждае само от един полюс.- Та това е така!- Тогава ми обясни защо фазомерът светва само когато се докосне до единия полюс – фазата на мрежовото захранване, докато, ако се докосне до другия полюс – не свети?- Нямам представа. Във всеки случай мисля, че фазомерът няма нужда от втория полюс на мрежовото захранване, т.е. този, при който той не свети.- Напротив! Но ти изобщо не си забелязъл нещо много важно: вторият полюс се свързва към фазомера чрез твоето тяло. Ето защо ти трябва да докоснеш с пръст задната част на фазомера.- Но моето тяло е напълно изолирано!- И да и не. Да, защото при проверката ти не си свързан с нищо надявам се. От друга страна, твоето тяло представлява един кондензатор.- Един кондензатор!!- Така да се каже.- Но нали кондензаторът се нуждае от 2 метални плочи.- Да. А тялото в известна степен е и проводимо. Е, не е толкова гладко, колкото кондензаторното фолио, но това не пречи.- Следователно аз съм една кондензаторна плоча?!- При проверката на фазата на мрежовото захранване – да!- Почакай малко да свикна с тази мисъл. И колко фарада имам аз всъщност?- Момент, липсва все още втората кондензаторна плоча.- Горя от нетърпение да чуя коя е втората кондензаторна поча.- Това е земята и всичко, което е свързано с нея, т.е. всичко, което е заземено: водопроводната тръба, отоплителната инсталация и т.н.- Започва да ми се изяснява вече. Другият проводник на мрежовия контакт, този при който фазомерът не свети, е всъщност също заземен. Значи, моето тяло изгражда кондензатор заедно този проводник.- Правилно. И чрез този кондензатор се затваря токовата верига на фазомера.- Ясно, кондензаторът „моето тяло – земя”, така да се каже,

пропуска променливия ток. Но ми се струва, че при напрежения от 220 V, това не е съесем безопасно.- Така е, но капацитетът на кондензатора „твоето тяло – земя” е много малък, най – много няколко пикофарада. Ето защо протича съвсем нищожен ток, който е достатъчен за глимлампата на фазомера. Освен това във фазомера е вграден и един резистор със съпротивление няколко мегаома, благодарение на който, когато ти докоснеш с пръст заземяващия извод на фазомера отзад, може да протече само малък, неопасен ток за човека. Но едно нещо в случая си остава неоспоримо: че токовете текат само в затворени вериги!- Макар и когато твоите затворени токови вериги понякога изглеждат доста своеобразни...

Я ми кажи как се създава студът в хладилника. Н.И.Млад Конструктор 1988/7/стр. 7,8

- Я ми кажи ... как се създава студът в хладилника?- С помощта на кипяща течност!- Какво?! Ти май не ме разбра правилно.- Напротив, това не е парадокс, а закон на физиката.- И все пак те моля да не се шегуваш.- На тебе ти е известно, че за да кипи една течност, тя трябва да се загрее, т.е. към нея да се подаде топлина.- Да.- Но да се подаде на едно тяло топлина означава, че тя трябва да се вземе от друго тяло, което съответно се охлажда. Това е най – важният принцип за създаването на студ.

- Хм, и какво от това?- Вярно, само на този гол принцип в кухнята няма да заработи. Известно е още, че всяка течност кипи при определена температура – например – например водата кипи при температура 100 С. Но само в случай, че налягането е равно на атмосферното.- Така е.- Ако налягането се понижи, то водата ще закипи и при 

по – ниски температури. Ето и на това важно свойство на течностите е основан вторият принцип на работа на хладилника.- И какво, да не би в моя хладилник за такава течност да се използва вода?- Ти изглежда освен водата не признаваш други течности. Естествено в хладилника се използват летливи течности, които кипят при по – ниски температури – например течен амоняк. Той кипи при температури дори и под 0 С. Точно такива втечнени газове се използват в хладилника, или по – точно в парокомпресорните хладилници. Защото има и други типове.- Започва да става интересно. И ка го доставят този втечнен газ?

- До хладилния завод не знам как, но ти го получаваш заедно с хладилника. Всъщност този газ се движи в затворена система, изградена от 4 основни възела.- Почакай, защо тогава хладилният техник каза, че вътре в хладилника се движи някакъв хладилен агент?- Понякога втечненият газ се  

нарича още и хладилен агент. А ето тук съм ти начертал схемата на един хладилник. Четирите основни възела ги виждаш сам: изпарител, компресор, кондензатор и вентил.- Мисля, че имаш грешка при кондензатора: той не се чертае така, виждал съм го на електронна схема.- Това е друг кондензатор. Там или по – точно в него, парата се втечнява, или кондензира. Отам е дошло името му.- Добре, но не разбирам защо татко нарича изпарителя „камера на хладилника”?

- Изпарителят е разположен в камерата на хладилника, а всички останали възли – вън от хладилния шкаф. Благодарение на компресора в изпарителя се създава ниско налягане и течността в него започва да кипи, отнемайки от топлината на камерата, т.е. понижавайки нейната температура.- След като течността кипи,  

няма ли опасност системата да се пръсне?- Не се безпокой. Част от течността се превръща в пара, която

непрекъснато се всмуква от компресора. Минавайки през компресора, парата се свива и нагрява при това до температури, по – високи от околната среда – например въздуха в стаята.- И за какво е всичко това?- Това е необходимо защото, постъпвайки в кондензатора, парата се охлажда и превръща отново в течност.- Все още не ми е ясно.- След това течността преминава преа тесния отвор на вентила, като налягането след него рязко се понижава и течността отново започва да кипи в изпарителя.- Най – сетне веригата се затвори. Вече започна да ми се изяснява. До колко спада температурата в камерата при това положение?- Температурата на кипящата течност в изпарителя на обикновения хладилник достига до -15 ... -20 С. Благодарение на това в камерата температурата може да се поддържа в границите 0 ... – 6 С. В камерите за дълбоко замразяване, температурата достига до – 18 С.- Ясно е, че утре ще направя поредната си заявка за изобретение: за хладилен агент у нас да се използва язовирна вода.- Няма да стане!- Защо, нали законите важат за всякакви течности!- Да, но твоят „воден” хладилник би вършил на някоя друга планета ...

Я ми кажи, защо при включването на луминисцентното осветление, лампата примигва няколко пъти? Н.И. Млад Конструктор 1985/9/стр. 22,23

- Понеже тръбата не е загряла още.- Аз мисля, че не е точно така. Та нали тези лампи светят със студена светлина.- Ако ги сравняваме с обикновените лампи, те наистина са студени. Но, понеже през разредения газ в тръбата все пак протича някакъв ток, то лампата се загрява макар и малко.- Ток през газ? А, това не е ли рисковано?

- Газът в лампата се състои от живачни пари, а както е известно тези пари са електропроводими.- Следователно токът протича на практика от единия край на тръбата към другия.- Правилно! Така живачните пари светят. Във всеки случай на тръбата е монтирана по една отоплителна жичка, от която в разредения газ могат да преминават електрони.

- Защо пък отоплителна жичка?- За да тече ток (електрони) и при студена тръба. Преди светването през отоплителните жички протича ток, който ги загрява. Ето защо в двата края на лампата има по два извода.- Значи това е причината,  

лампата да не светне веднага след включването. - Но и това не става без допълнителна помощ. Дроселът изработва къс високоволтов импулс за първото светване.- А при второто и третото светване?- Дроселът запалва втори и трети път.- А откъде дроселът знае, че при първия импулс нищо не е станало?

- Той нощо не знае. Стартерът е този, който усеща нещата.- Това ли е схема за свързване на луминисцентна лампа?- Да. Обикновено стартерът се монтира в единия край на тръбата. Той се състои от малка глимлампа, светването на която съвпада със светването на лампата. Единият от електродите на стартера представлява   

биметален контакт. Той се загрява, когато глимлампата свети и се допира до другия контакт.Опала...но бушонът ще гръмне в този случай!- Няма да гръмне. Токът тече от мрежата през дросела и двете отоплителни жички.- И точно тогава тези жички се загряват. От друга страна, лампата никога няма да светне при накъсо дадени жички.- След няколко секунди биметалните пластинки на стартера се охлаждат и прекъсват тази верига.- Аха, тогава мрежовото напрежение се подава на тръбата.

- И още нещо – токът в дросела създава магнитно поле. При отваряне на стартерните контакти, дроселът произвежда мощен напрежителен импулс от няколкостотин волта. Това предизвиква и първо светване на лампата.- Но как напрежението на 

дросела отива в тръбата? Та той се намира в единия и край?- Дроселното и мрежовото напрежение са на практика свързани последователно, така, че и двата електрода на лампата го получават едновременно.- Стана ми ясно нaй – накрая. От друга страна, стартерът продължава да дава накъсо и когато лампата свети?

- Тогава напрежението върху електродите на лампата е ниско за глимлампата. Така, че стартерът не е активен. Дроселът също. При ниско запалващо напрежение на лампата той се явява вече като ограничително съпротивление.- Това вероятно пести ток, и хората са доволни!

- Да, но има и друго неудобство. Дроселите на тези лампи отместват фазово тока и напрежението, така, че се появяват най – различни смущения. Но, затова друг път ... 

Я ми кажи, ... да не би полевите транзистори да се произвеждат на село? Н.И.Млад Конструктор 1986/5/стр. 17, 18

- Я ми кажи, ... да не би полевите транзистори да се произвеждат на село? - И това е възможно, стига заводът, който ги произвежда, да е построен там.- Значи е възможно. Знаех си аз, че по този начин ще разбирам кои транзистори къде са произведени.

- Името полеви транзистор няма нищо общо с това къде е разположен заводът производител, а идва от полевия ефект, определящ неговото по – особено действие, в сравнение с биполярните транзистори.- Значи така, а аз се чудех зашо един такъв прибор е наречен с такова селскостопанско име. - Полевите транзистори

всъщност нямат много общо с обикновените биполярни транзистори, с изключение на това, че могат да усилват електрическия ток.- А как всъщност работят полевите транзистори?- Полевите транзистори работят ... хм, приблизително както градинския маркуч, с който поливаме, ако се приеме условно, че водата съответства на електрическия ток ...- Тогава излиза, че поливаме тревата с електрони ...- За целта ще ни трябва и електронен кран. Не, хрумна ми сравнението, че когато маркучът се прегъне, водата в него тече по – бавно. В полевия транзистор токът тече по – бавно ...- Когато той също се прегъне?- Когато той се стегне електронно.- А, как става това електронно стягане?

- Полевият транзистор се състои от канал от полупроводников материал, където тече токът.- А какво означават S и D?- S означава „сорс”, или все едно „извира”, а D е „дрейн”, или „оттича”.- Електроните текат следователно от извора към вливането.- В обозначения полеви транзистор, когато плюсът е горе, това става отдолу нагоре, защото електроните  

се движат от минуса към плюса. Приетата посока на тока е от плюс към минус, а в действителност електроните текат от минус към плюс. Отстрани на канала се намира един електрод, но изолиран от материала на канала. Когато приложим отрицателно напрежение към електрода, електроните вече не могат така свободно да преминават през канала.

- Защо?- Електроните на гейта спират електроните в канала в средата.- По този начин в средата се получават междуособици, както в близкия Изток.- Точно, каналът се стеснява и тече по – слаб ток.- Аха, сега разбирам. Колкото е по – голямо отрицателното напрежение на гейта, толкова по – тесен става каналът и толкова по – малък ток тече. - Съвсем точно.

- След като полевият транзистор управлява някакъв ток, тогава къде е предимството му в сравнение с биполярните транзистори?- Биполярният транзистор, както си спомняш, управлява чрез своя базисен ток.- Естествено, точно този базисен ток се усилва.- Полевият транзистор се управлява, без да тече никакъв ток, защото гейтът е изолиран- А това важно ли е, че един полеви транзистор не консумира никакъв ток?- Напротив, между дрейна и сорса тече управляваният ток. Но за управление не се използва ток. Ето защо се говори за беззагубно управление.- Следователно един полеви усилвател консумира по – малко ток.

- Намалената консумация почти не се забелязва. Проблемът е, че в биполярния усилвател трябва да се създаде управляващ ток, а това при полевите усилватели отпада. Едно стъпало в повече, винаги произвежда повече изкривявания.- Жалко, че полевите транзистори не бяха измислени по – рано. - Полевите транзистори са

достатъчно стари. Но до преди няколко години (1986 г) можеха да се произвеждат само маломощни полеви транзистори. Сега вече има полеви транзистори до около 1000 W. - Toгава 1000 – ватовият дискоусилвател на принципа на „прищипания маркуч” съвсем не е утопия, а вече тропа на вратата.

Я ми кажи, ... защо например, като се движа с моя велосипед с различна скорост, светлината на фара ми става ту по – силна, ту по – слаба? Н.И.Млад Конструктор 1987/1/стр. 9,10

- Я ми кажи, ... защо например, като се движа с моя велосипед с различна скорост, светлината на фара ми става ту по – силна, ту по – слаба. Дали нещо в динамото не е в ред?- С динамото всичко е наред. Но напрежението, което осигурява динамото при различни скорости на движение с велосипеда е различно.- При автомобилите и големите мотоциклети скоростта също се изменя, но светлината на фаровете им остава постоянна.- Вярно е, но първо, автомобилните генератори са много по – съвършенни от твоето динамо, и второ – в автомобилите има вградено специално устройство, наречено реле-регулатор, с чиято помощ напрежението на генератора се поддържа в определени граници, независимо от честотата на въртене.- Нали оборотите на генератора при автомобила зависят от честотата на въртене на двигателя, също както и оборотите на динамото зависят от скоростта на колелото.- Точно така.- Това обаче не обяснява защо светлината на моя фар става ту по – силна, ту по – слаба.- При автомобилите регулаторът поддържа напрежението на генератора на около 14 V.- Toгава излиза, че причината за това е липсата на такъв регулатор на моя велосипед. Не ги разбирам аз тия икономии. Ще взема да си монтирам собствен регулатор, за да се оправи работата. И се надявам, че списание „Млад Конструктор” ще ми помогне за това.- Няма да стане, защото нещата не са толкова прости. Чисто и просто напрежението на твоето динамо не може да се регулира по начина, по който ти искаш. Такъв е неговият принцип на действие.- А какъв е неговият принцип на действие?

- Много прост. Вътре в динамото са монтирани четири магнита, които се въртят. Пред тях е разположена една бобина, зактепена неподвижно. Винаги когато някой от магнитите премине покрай бобината, се променя магнитното поле и в бобината

се индуцира напрежение.- Сега вече разбрах! Колкото по – бързо се въртят магнитите, толкова по – често се получават напрежителни импулси ... Но от това напрежението не става по – високо!

- Напротив. Тъкмо напрежението се изменя. Колкото по – бързо се върти колелото, толкова по – често се изменя магнитното поле и се получават по – големи импулси. Получава се обикновено променливо напрежение.- Мисля, че и при трансформаторите  положението е почти

същото.- Не самопри трансформаторите, но и при всички бобини. Те произвеждат напрежение без изключение, когато магнитното поле, което ги обхваща, е променливо, или самите те се движат в някакво магнитно поле.

- Сега вече мисля, че разбрах. Но едно е безспорно: искам ли повече светлина, ще трябва да въртя педалите „по – яко”, иначе дори и pегулаторът няма да ми помогне ...

Я ми кажи ... всъщност може ли да се видят електроните? Н.И.Млад Конструктор 1986/4/стр. 17

- Я ми кажи ... всъщност може ли да се видят електроните? - Слушай, електроните са само една милиардна част от милиметъра.- Не, не с обикновено око естествено, а с един силен микроскоп, например електронен.- И с него няма да можеш. Ти трябва да знаеш, че светлината изобщо се получава от движението на електроните около атомните ядра. Светлините лъчи са така да се каже, доста „груби”, за да направят видими мъничките електрони. Но сигурно ще се успокоиш, ако ти кажа, че можеш да чуеш електроните.

- Как така да ги чуя?! Наистина ли мога?- Те просто шумят. Шумът, който ти чуваш около усилвателя, когато няма сигнал, се причинява от електроните.- Но как така един електрон е в състояние да вдига шум?- Шумът, който ти чуваш, идва не от един електрон, а от всички електрони, взети  

заедно. Хаотичното движение на електроните в един проводник предизвиква шума, като всяко отделно движение внася своя „дял” в общия шум.- Не те разбирам.- Представи си шума на листата на едно дърво, или гора. Когато вятърът раздвижи листата, всички те заедно произвеждат съвсем фин, тих шум с различно звучене.Шумът, породен от единствен лист, ти едва ли можеш да доловиш, но тези хиляди и милиони листа заедно дават тичоичното шумене на дърветата.

- Аха, подобно на листата, отделни електрони „тропат” по атомите.- Да, общо взето, нещо подобно. Но ти не трябва да пресилваш сравнението. А иначе, шумът съдържа и още много други честоти, които не могат да се чуят.- Какви честоти още?- На практика всички честоти, с които   електрониката изобщо

се занимава. Следователно също и УКВ честоти ...- Ах, ето защо моят радиоприемник шуми, когато не е настроен на станцията.- Да, но тогава ти чуваш всичкия шум, който се лови от антената, дори и космическия шум.- Космическият шум от слънчевия вятър, който блуждае през галактиката, колко романтично!

Я ми кажи, ... всъщност какво е особеното на високочестотните проводници? Н.И.Млад Конструктор 1987/3/стр. 11, 12

- Я ми кажи, ... всъщност какво е особеното на високочестотните проводници? - Това, че са пригодени за по – високи честоти.- Добро утро! Това се разбира от самосебе си. Аз имам предвид по какво се различава високочестотният проводник от един нормален проводник. Медта, от която обикновено се правят проводниците, мисля, че не прави разлика между електроните с висока честота и постояннотоковите електрони, или ...- И все пак прави известна разлика. Отдавна е установено, че променливите високочестотни токове текат само по повърхността на проводниците, а не в неговата сърцевина.- Но как така?- Не е много лесно да ти обясня, но ти внимавай: винаги когато по проводника тече някакъв ток, около него се появява магнитно поле.- Това и баба го знае! Магнитните силови линии се „навиват” около проводника, по който тече ток, приблизително така:

- И не само около проводника, но и вътре в него.- В медта?! Но как се получава магнитно поле там?- А защо не? Магнитното поле се получава и съществува само благодарение на тока. Медта  изобщо не му пречи при

това.- Как изглежда това всъщност?- Точно както и външното магнитно поле. Графически това е показано тук:

- Става интересно. Ти току що спомена, че токът тече само по повърхността на проводника, а не в неговата сърцевина.- Това се отнася само за променливия ток. Постоянният ток тече през

целия проводник. Тази фигурка следователно не важи за променливия ток.- За кого тогава?- При променлив ток се променят посоката и силата на магнитните силови линии. Когато в един проводник се променя магнитното поле, получава се променливо напрежение.

Но къде тук ще се получи напрежение?- Вътре в материала на проводника.- Ти мен за какъв ме вземаш? Та нали медта ще даде всичко накъсо!

- Така е. И поради това действително не се получава забележимо напрежение, но затова пък тече ток!- Логично, токът си го имаме така или иначе.- Нямам предвид токът, който поражда магнитното поле. Става дума за получилия се нов ток.  

- Та твоята теория става все по – сложна!- Остави шегите. Този нов ток е всъщност вихровият ток в медния проводник.- Мисля, че спокойно може да се каже, че електроните се „возят на въртележка” в такт с високата честота.- Доста силно казано. Но ти погледни още веднъж посоката на вихровите токове.- Винаги в кръг. - Казах ти, по – точно! Посоката на тока отвън е нагоре, т.е. съвпада с посоката на основния ток, докато вътре ...- ... вихровият ток тече обратно на действителния ток.- Точно така. Излиза, че на повърхността тече по – голям ток, докато в сърцевината токът е нулев.

- Сърцевината значи остава неизползвана.- Само при променливите токове, понеже постоянните токове не предизвикват вихрови токове. Колкото честотата е по – висока, толкова по – силно токът се изтласква навън. При 10 MHz например, 70% от тока тече в слой мед с дебелина

само 0,02 mm. В този случай говорим за „токово нагнетяване”.- Това добре, но не разбирам какво общо има всичко това с високочестотните проводници?Тъй като високочестотните токове текат само в повърхностния слой, излиза, че тези проводници имат забележимо по – високо съпротивление. Това е причината, високочестотните проводници да се правят от голям брой съвсем тънки изолирани жички. По този начин повърхностният слой на проводника като цяло се увеличава значително, а вихровите токове между самите тънки жички са сравнително малки. Като резултат от всичко това един такъв високочестотен проводник има значително по – малко съпротивление за високочестотен ток, отколкото едножилен проводник със същия външен диаметър, поне за честоти до 10 MHz.- Защо само до 10 MHz? A по – нататък?- По – нататък се използват още по – специални проводници – посредбрени медни тръби с по – голям диаметър. Но за това - друг път. Специалистите между другото наричат ефекта на изтласкване на тока към повърхността на проводника „скинефект”.- Интересни хора са това електротехниците – за всяко нещо си имат и ефект ...

Я ми кажи ... що за уред е томографът? Нина Иванова,

Сашо СавовМлад Конструктор 1991/2/стр. 24, 25

- Я ми кажи ... що за уред е томографът? - С него се наблюдават и изследват много малки предмети или обекти.- Не може ли вместо него да се използва микроскоп?- Виж, томографът всъщносст е един вид микроскоп.- Аха, а каква е разликата?- С оптичен микроскоп се наблюдават подробности от порядъка на микрони. Но с него може да се наблюдава само повърхността на предмета, докато вътрешният му строеж остава скрит.- Нищо по – лесно от това – предметът просто се разрязва или разчупва и ... готово!- Не съвсем, представи си, че става дума за органа на жив човек.- Признавам, че нищо не ми идва на ум в момента.- Е тъкмо томографът помага в тези случаи.- Значи, той си „пъха носа” навсякъде. А как ли го прави?- Томографът е микроскоп с рентгенови лъчи. Нещо като рентгенов апарат.- Вярно, как не се сетих! Наистина рентгеновите лъчи проникват през човешкото тяло и по отпечатъка върху чувствителна плака лекарите съдят за състоянието на определен човешки орган.- Така е, но томографът е далеч по – съвършен от рентгеновия апарат. Той дава освен обемно изображение на желания орган или предмет, но и цялостна картина на вътрешността му.- Как?- С рентгенов лъч той „прави разрез” на предмета, снима го и го съхранява, след което  

го завърта на малък ъгъл, отново го снима и съхранява и ... така, докато го върне в първоначалното му положение.- Добре, а после?- После вграденият компютър събира и сглобява получените разрезови снимки, докато се получи цялостен образ на предмета. По степента и качеството на

осветяванията на изображението се съди за състава и строежа на изследвания обект.- По принцип ми се изясни, но се питам защо чак сега томографът започва да се използва? 

Принципът не е нов, но за да се реализира е необходим компютър с огромно бързодействие и памет, както и подходяща за целта програма.- Сегашните компютри не могат ли да се справят със задачата?- Повечето биха се справили, но за доста дълго време. Тук става дума за огромен брой

изходни данни, които трябва да бъдат обработени.- И къде, освен в медицината, би намерил приложение един томограф?- Мисля, че в много области на техниката – например при изследването на високотемпературни керамични свръхпроводници, разместванията в които играят много важна

роля ...- Аз пък измислих още едно приложение.- ?- С моя бъдещ джобен томограф да мога да „виждам” какво има в главата на ... учителя по математика!...

Я ми кажи, как всъщност се запалва бензинът в двигателя на автомобила? Н.И.Млад Конструктор 1988/5/Стр. 9 

- Я ми кажи, как всъщност се запалва бензинът в двигателя на автомобила? Мисля, че няма да стане с кибрит.- С кибрит не. Става искра от запалителната свещ. - Със свещ ли? Сега остава да кажеш, че в двигателя има и бенгалски огън. Той поне осигурява изобилие от искри. 

- Почакай, почакай. Излиза, че ти въобще нямаш понятие от запалването?- Нали за това питам Е, знам, че преди запалването в цилиндъра се вкарва малко бензин.- Така да бъде. Макар, че в цилиндъра не се вкарва течен бензин, а газообразна смес от бензин и въздух.- Добре.- Откъде да започна тогава? – ти нали си виждал обикновена светкавица?- Естествено. Преди време ти ми каза, че това бил електрически разряд, а когато напрежението между облака и земята стане достатъчно високо.

- Е, подобно нещо става и при свещта на автомобила. Когато напрежението между електродите и стане примерно 20 000 V, там се получава електрически разряд, т.е. прехвърча искра.- Доколкото знам, напрежението на акумулатора в автомобила е само 12 V. От къде се вземат тези киловолтове? Все още не съм виждал автомобил, включен към далекопровода като тролейбус.- Там в работата я. Тия 12 V трябва да се превърнат по някакъв начин в напрежение 20 000 V.- Ako чакаме сами да се превърнат, нищо няма да се получи. Ще трябва нещо да им помогне.- Естествено. Освен от свещ, запалването се състои още и от индукционна бобина, прекъсвач, разпределител и акумулатор.- Добре, но не виждам кое от тия неща е способно да повиши 12 V на 20 000 V.- Прави го индукционната бобина. Тя всъщност представлява повишаващ трансформатор. Освен това той служи за натрупване на магнитна енергия и за преобразуването на 12 V от акумулатора във високоволтов импулс, необходим за възникване на изкрата.- Почакай, почакай. Нещо бъркаш. Говориш и за постоянно напрежение, и за трансформатор. Забрави ли, че

трансформаторите са алергични към постоянното напрежение?- Вярно е, че трансформаторите се интересуват само от променливи напрежения. Но я си представи, че на първичната намотка на трансформатора е подадено някакво постоянно напрежение. Какво ще има на вторичната намотка?- Нищо. Мисля, че вече споменахме за безразличието на трансформатора към постоянното напрежение. - Добре, ами ако това напрежение изчезне изведнъж?- Пак нищо!- E, тук бъркаш. Нали трансформаторът се интересува от променливи напрежения. А не е ли това промяна – напрежението от 12 V да стане 0 V?- Промяна е, но някак си съм свикнал промените да траят по – продължително време – като мрежовото напрежение...- На тази, нека да я наречем единична промяна, ще съответства единична реакция във вторичната намотка. И тъй като трансформаторът е повишаващ, полученият кратък импулс е с желаното високо напрежение.- Ясно, и сигурно прекъсвачът е този, който прави промените на постоянното напрежение?- Да, прекъсвачът, или като ти го наричаш още „чукче и наковалня” се задейства от вала на разпределителя, който затваря контактите му при един оборот толкова пъти, колкото са цилиндрите на двигателя.- Значи така, а. Сега нека подредя всичко – двигателят заработва след стартиране и завърта вала, той задейства прекъсвача, той от своя страна – бобината, а тя – свещите. Все още не ми е ясно как импулсите от бобината намират пътя към съответната свещ. Или импулси се подават на всички свещи едновременно?- Не знам какво би станало в такъв случай, но в едно съм сигурен – от това двигател повече не става. Импулсите се подават в строг ред към съответната свещ и този ред не бива в никакъв случай да бъде нарушаван. За това се грижи разпределителят. Неговият подвижен контакт – палец, синхронно обхожда неподвижните контакти, свързани към

съответните свещи и по този начин се подава импулсът към съответната свещ.- Ясно. Ето защо татко ходи поне един път годишно да си прави настройка на запалването.- Досещаш се вече, че не става дума за подреждане на свещи, цилиндри и рапределител. Това се прави още в завода. Настройката за която стана дума, се свежда до определяне на момента на запалването, а този момент зависи от положението на буталото в цилиндъра, но затова друг път.- Като гледам схемата си мисля, тия контакти на чукчето и наковалнята, пък и на разпределителя не се ли зацапват при такива напрежения и при тежкия режим на работа.?- Зацапват се, но се и зачистват сами от тока, който протича през тях. Е, получават се и нежелани искри. За тяхното погасяване се грижи т.нар. гасещ кондензатор, който бях забравил да начертая и затова добавям с пунктир. Неговата роля е много по – важна за образуването на необходимата искра, но и за това – друг път.- И въпреки всичко нещо не ми харесва. Нещо нямам много доверие на механиката.

- Разбрах ти намека. Но имай предвид, че тази електромеханична система на запалване се използва с успех повече от 100 години почти без изменение. Днес съществуват и множество електронни запалвания.- За тях си мислех точно...- Знаеш ли, че от елементите на едно класическо   

запалване в новия Трабант вече са останали само бобината и свещите. ...- Я виж ти, а аз си мислех, че „картонените” автомобили не се нуждаят от електроника ...

Я ми кажи, ... какво представлява един ключов транзистор? Н.И. Млад Конструктор 1986/8/стр. 4,5

- Както се подразбира от името му , един такъв транзистор служи за включване и изключване.- И как изглежда един ключов транзистор? Аз мисля, че един нормален транзистор не може да се сравнява изобщо с обикновения ключ.- На външен вид – да. Но, при определени условия, транзисторът действа точно като ключ.- Аха, и как са направени контактите в транзистора?- Никак. Не бива да си представяш ключовия тртанзистор като някакъв особен вид транзистор. В повечето случаи той е съвсем обикновен тип транзистор, който обаче не усилва равномерно сигнала, а или е съвсем отпушен, или – съвсем запушен.- Значи подобно на един водопроводен кран, който или е отворен или е затворен.- Праволно. И поради това, че това „съвсем отпушен” или „съвсем запушен” съответства на състоянията на един ключ, наричаме транзистора ключов.- Но, тогава кои от изводите на транзистора се използват за контакти?- Емитерът и колекторът, разбира се, тъй като там тече големия ток на транзистора.- А базата?- Базата е управляващият електрод на транзистора. През нея тече съвсем малък управляващ ток за тока през колектора и емитера.- А не тече ли големият ток през колектора и емитера само в една посока?- Да.- Но, тогава ключовият транзистор се различава от механичния ключ!- Имаш право. Всъщност ключовият транзистор представлява механичен ключ, свързан серийно с един диод. Между другото

ключовият транзистор се различава от механичния ключ и по това, че напрежението „колектор – емитер” при напълно отпушен транзистор не е точно равно на 0 V.- Toва означава, че върху него винаги се губи напрежение?- Да, това напрежение е с малка стойност – само 0,1- 0,2 V и се нарича напрежение на насищане.- Напрежение на насищане? Ще излезе сега, че транзисторите имат и апатит!- Този кулинарен термин е доста използван от електрониците. За насищане на транзистора говорим, когато базовия ток е толкова голям, че би трябвало да протече по – голям ток, отколкото може да тече...- ...би трябвало да тече по – голям ток, отколкото може да тече ... Нищо не разбирам!

- Ще се опитам да ти го обясня с тази схема. Транзисторът трябва да включва и изключва резистора от 10 Om при захранващо напрежение 10 V. Koгато не тече базов ток, не тече и колекторен ток и транзисторът е запушен, а резисторът – изключен. Когато протече базов ток, транзисторът се отпушва и   

тогава можеш ли да ми кажещ какъв ток тече през резистора?- Момент, тогава тези 10 V се подават напълно на резистора, а това според закона на Ом дава 10/10 = 1 А.- Правилно. „Всъщност” ти трябва да извадиш от това 10 V това напрежение на насищане от 0,1 – 0,2 Vи чак тогава да го разделиш на съпротивлението на резистора, но това в случая не играе кой знае каква роля. А сега трябва да определим и базовия ток на транзистора.- За целта ни е необходимо да знаем коефициента на усилване по ток на транзистора.

- Ами да приемем, че е около 100.- Тогава, за да протече ток от 1 А, ще е необходим базов ток от 1/100 или 10 mA.- Toчно така. А какво ще стане, ако оставим в базата да тече ток от 20 mA?- Aми тогава бедният транзистор би „потънал в ток до гуша”.- Точно така. И точно това се нарича насищане. Поради липсата на гуша у транзистора, тези 10 mA в повече ще протекат към емитера, без да бъдат усилвани от транзистора. А максималният колекторен ток на транзистора в случая ще се определя от стойността на резистора...

Я ми кажи, ... всъщност какво им е по – доброто на лазерните грамофонни плочи, или както ги наричат компактдискове? Н.И. Млад Конструктор 1987/4/стр. 21, 22

Я ми кажи, ... всъщност какво им е по – доброто на лазерните грамофонни плочи, или както ги наричат компактдискове в сравнение с познатите грамофонни плочи? Знам, че принципът е еднакъв, само дето компактдисковете се „опипват” от лазерен лъч вместо от игла.- Разлика има и в самия запис. Тук имаме т.нар. цифров запис

на музиката и говора.- Какво значи това „цифров запис”. Та нали музиката е аналогова, дори когато е създадена от синтезатор.- Музиката – да, но записът върху компактдиска – не. Именно това е новото и интересно тук. При старите грамофонни плочи звуковите трептения се отпечатват точно като вълни в браздите на плочата. Затова пък компактдискът съдържа двоични данни.- Какви данни? Ти съвсем ме обърка – ту цивров запис, ту двоични данни.- Все едно и също е. Цифров означава, че моментните стойности на музиката се запомнят като цифри. Това ще ти обясня със следната илюстрация:

- Оранжевата линия би трябвало да означава музика, нали?- Да, и нейната амплитуда се измерва през точно определено време. За всеки 

измерен момент се дава определена цифрова стойност. Или на фигурата би се получило: 2-3-4-5-4-4-3-2.- И за какво са ми тези цифрови стойности? В края на краищата мисля, че от един компактдиск би трябвало да се чуе и музика.- Но преди това тя трябва да се „нанесе” върху него. - Вероятно по – точно е да се каже „отпечата”.- Думата не е толкова важна. Та най – напред тези цифрови данни трябва да се превърнат в двоични числа, или 0101 вместо 5, и тогава да се „увековечат” като миниатюрни издатини върху компактдиска. Лазерният лъч „улавя” и регистрира издатините при прослушването и осигурява възпроизвеждането на записаните числа.- Добре, но числата все още не правят музиката.- Напротив, те са музиката. Но те са музика благодарение на

един цифрово-аналогов преобразувател (ЦАП) в лазерния грамофон.

- И все пак, в твоите 3-4-5-4-4-3 ... аз все още съвсем не мога да видя или по – точно да чуя музиката.- Така-а-а, фигурата е доста грубичка. Но, ако измерванията се правят по – често, то може да се разпознае съвсем добре  старата форма на ...

- Пак не ми е ясно. Винаги съм приемал, че числата са отдалечени едно от друго, докато звуковата вълна трябва да е непрекъсната.- Точно тук е същността на въпроса. Когато отделните измерени стойности се възпроизведат последователно получава се един вид стъпаловидна крива, подобна на тази:

- Точно така, но аз се хващам на бас, че разликата между твоята стълба и една истинска синусоида е непреодолима.- Не бързай с басовете, защото и

на това са му намерили „майстора”. И така всичко зависи от това, колко нагъсто са отделните стъпки. За компактдисковете е избрана една доста висока честота за измерване на моментната стойност на сигнала от 44,1 кHz.- Axa, така значи! Сега разбирам, че тези 44,1 кHz не може да бъдат чути от нас.

- Точно така, но работата не се състои в това, че не могат да бъдат чути. Важното, че се взимат 44100 моментни стойности в секунда, поради което възстановяването на музиката е по – достоверно.- Мисля си, дали тези 44 кHz са достатъчни?- В какъв смисъл?

- Представи си, че един компактдиск трябва да възпроизведе 20 кHz. Koгато измерваните стойности следват с честота 44 kHz, то всяка вълна ще има 2, най – много 3 измерени стойности.- Това засега е достатъчно.- Почакай, от една измерена стойност на полувълна ти не можеш със сигурност да получиш синусоида, например. Най – много един триъгълник!- Бъди спокоен, нали затова има филтри в изхода. Та тяхната задача е от триъгълници с честота 20 кХz да направят синусоиди със същата честота. Изобщо трябва да знаеш, че всеки непрекъснат променлив сигнал може да бъде превърнат в отделни импулси с най – различна честота. И за да не страда качеството, честотата на измерване на моментните стойности на сигнала трябва да е поне два пъти по – висока от най – високата честота на сигнала.- Е добре, че все пак човек не може да чува сигнали с честота 200 кHz …

Я ми кажи, ... написаното 4 Оm или 8 Om на един високоговорител представлява ли неговото съпротивление? Н.И.Млад Конструктор 1986/10/стр. 11

- Я ми кажи, ... написаното 4 Оm или 8 Om на един високоговорител представлява ли неговото съпротивление? - Да.

- А защо в проспектите пише винаги „импеданс”?- Импедансът – това е променливотоково съпротивление.- Променливотоково съпротивление? Представяш ли си озвучителното тяло, включено към 220 V на мрежата? Ще се получи чудесен фойерверк, нали!- Ти трябва да знаеш, че освен променливият ток от мрежата, съществуват и много други променливи токове и напрежения.- Но съпротивлението си е съпротивление! Какво общо може да има това с променливите токове?- Някои елементи като бобини, кондензатори и др. имат съпротивление, което зависи от променливия ток.- Значи така! Съпротивлението е всъщност ... значи когато по проводника тече ток ...- ... проводникът му оказва известно съпротивление. И колкото е по – голямо съпротивлението, толкова токът е по – малък.- Точно това исках да кажа. Ще допълня и това, че токът зависи и от напрежението – колкото е по – голямо напрежението, толкова е по – голям токът.

- Правилно! Може да се каже, че колкото е по – голямо съпротивлението, толкова по – голямо напрежение ще е необходимо за да протече по – голям ток.- Ясно. Но това, което не мога да разбера е, защо при променливи токове всичко това е по – различно?- Представи си един

кондензатор. При всяка променливотокова полувълна протича заряден и разряден ток. Колкото капацитетът на кондензатора е по – голям, толкова повече ток тече през кондензатора. Или накратко: колкото е по – голям капацитетът на кондензатора, той толкова по – добре пропуска тока, или толкова неговото променливотоково съпротивление е по – малко.

- Аха, започва да ми се изяснява. При постоянен ток нищо не преминава през кондензатора.- Да. Казваме, че кондензаторът има безкрайно голямо постояннотоково съпротивление.- А при променливи токове тече само толкова ток, колкото позволява капацитетът на кондензатора.- Не важи пак правилото, както е при обикновените резистори, че колкото е по – високо напрежението, толкова повече ток протича ... Освен това променливотоковото съпротивление, т.е. импедансът, зависи и от честотата.- Сега пък и честотата?- Да. Когато кондензаторът за единица време по – често се презарежда, протича и повече заряден, респ. разряден ток, следователно и повече променлив ток.При ниски честоти протича по – малък ток, а при 0 Hz ток не тече.- Точно така, никаква проводимост за постоянния ток, както казахме вече.- Техникът от сервиза вчера спомена, че импедансът е честотно зависим, независимо от зависимостта си от капацитета,- Каза капацитет, та се сетих, всъщност за какво му е на високоговорителя един капацитет?- Нормално високоговорителите притежават индуктивност, а не капацитет.- Индуктивност притежават бобините. Ах да, бях забравил трептящата бобинка зад мембраната на високоговорителя.- Трептящата бобинка има както и всички останали бобини импеданс.- Логично! Бобината е навита от проводник и ще не ще, има известно съпротивление.

- Внимавай сега, съпротивлението на проводника действа и при променлив ток, не само при постоянния. Но при променливи токове към него се добавя и импедансът на бобината. Само, ако проводниковият материал би имал съпротивление точно равно на 0 Om, тогава при

променливи токове ще действа чистия импеданс. Но това може да стане само на теория, докато на практика ...- Но кое точно е импедансът при бобините?- Когато токът през бобината се променя, той създава в нея магнитно поле. То действа, така да се каже, като спирачка, т.е. така се получава импедансът на бобината. Импедансът на бобината между другото също е честотно зависим. Но за разлика от кондензаторите, импедансът на бобината расте с нарастване на честотата.- Но тогава не можем така просто да кажем, че високоговорителят има толкова и толкова ома импеданс. Та нали звуковият честотен обхват е няколко килохерца и импедансът се изменя.- Така е. Но понеже съпротивлението на проводника, което действа и при променливите токове, създава и по – голямата част от импеданса, то променливотоковото съпротивление при различните честоти не играе чак такава голяма роля. Въпреки всичко производителите трябва да се помъчат да направят така, че импедансът да остава относително постоянен в звуковия обхват.- Стига това да не стане за сметка на качеството на звука или живота на самите високоговорители. Иначе би настъпила катастрофа в дискотеките.

Я ми кажи ... Какво представлява трифазният ток? Н.И.Млад Конструктор 1987/7/стр. 14-17

Трифазният ток, нещо подобно ли е на постоянния или променливия ток?- Да, но трифазният ток се пренася от три проводника.- Мисля, че същото го има и променливия ток у нас – фаза, нула и земя.- Да, така е, но при трифазния ток нещата са малко по – различни.- И каква е разликата?- Нека да помисля малко. Променливонапрежителният генератор в електроцентралата по принцип представлява една бобина, която се върти в магнитно поле и по този начин произвежда ток

- Ти за какво ме мислиш – да не би магнитите в централите да са като конски подкови?- Не, не. Рисунката само показва по – ясно принципа на действие. Значи, когато бобината се върти възниква ...- ... променливо напрежение, ...- ... защото всеки край на 

бобината периодично преминава покрай северния и южния полюс на магнита.- Това определя и синусоидалната форма на тока и напрежението, ако не се лъжа.

- Вярно, така изглежда едно променливо напрежение.- Добре, ама аз питах за трифазния ток, а не за променливия ток.Едно по едно. В действителност генераторът от централата  има не една, а три бобини,

които се въртят заедно в магнитното поле, както тук е показано по – прегледно. 

- Аха, според поговорката – три пъти превързано държи по – добре.- Трикът е, че трите бобини стоят под различен ъгъл, и то така, че ъгълът помежду им винаги е 120 градуса.- Момент, това, струва ми се, означава, че трите променливи напрежения не се произвеждат

едновременно ...- ... а с фазово отместване на 120 градуса. Понеже бобините една след друга преминават покрай северния полюс, и напреженията едно след друго стават с положителна полувълна. Също и отрицателните полувълни следват този ред. Това са трите напрежения.

- Хм. И какво от това?- Представи си, че трите променливи напрежения се подават на три бобини, които са подредени звездообразно. В средата виждаш магнит, който може да се върти. Една след друга бобините получават позитивната полувълна на напрежението. Тази полувълна обикаля така

да се каже от бобина в кръг заедно с нея. Понеже в бобините се създава магнитно поле, в кръг обикаля и един северен, и един южен полюс. Този обикалящ северен и южен полюс привлича южния или северния поилюс на магнита така, че магнитът се върти около себе си.

- Чудно, получава се един съвсем опростен мотор!- Oтрицателните полувълни идват на половин период след положителните полувълни. Ето защо един южен полюс обикаля винаги на половин въртене след северния полюс.- Значи така се завърта магнитът!- А сега да се върна на  

твоя въпрос във връзка с трифазния ток, за това, че трифазните мотори са доста просто построени, или по – точно, биха могли да бъдат направени. Защото истинските трифазни мотори са

малко по – сложни от показания. 

- Ясно. От друга страна, шестте проводника представляват все пак доста мед.- Това не е така. Трите извода на бобините могат да се съберат в обща средна точка.- Това прави още 4 проводника, а не три както ти току що спомена.- Момент. При трифазен 

ток с четири проводника, бобините са независими една от друга и може да се отнеме различно количество ток от всяка една от тях. Големите генератори на централи са така натоварени, че всички бобини осигуряват еднакъв ток.

Колко е голям токът в средния (общия) проводник, как мислиш?- Мисля, че е три пъти по – голям, отколкото във всяка една бобина.- Грешка, там токът е равен на 0. Ти забравяш, че трите променливи тока са изместени фазово на по 120 градуса. Виж още веднъж синусоидите на предишната картинка. Когато на единия клон  

има цяла положителна полувълна, в другите две тече ток, който е равен на горния, но е отрицателен. Общо това прави ...

- ... нула, цяло и нула. Така, че спокойно можем да забравим проводника на средната точка.- Само при условие, че всички три клона са еднакво натоварени, но това се прави в електроцентралите. Също и при далекопроводите, защото е известно, че високоволтовите далекопроводи имат само три проводника.

- Възразявам. В повечето случаи те имат 7.

- Отклонявам възражението. Касае се за два пъти по три проводника за трифазните токове и горе един проводник, служещ за гръмоотвод.

Я ми кажи, ... чете ли в списание „Млад Конструктор” за регулатора на осветлението? Н.И.  Сп. Млад Конструктор 1985/8/стр. 18.

Това ли е онова нещо, с което светлината на лампата може да се регулира плавно от по – светло към по – тъмно и обратно? На всичко отгоре елементите на схемата ги има по магазините.- Да, четох. И да ти кажа понякога си струва човек да си направи подобно нещо.- А как всъщност функционира един такъв регулатор? Нормално, за да се намали променливото напрежение има нужда от трансформатор.- Да, така е. Но модерните регулатори са електронни.- С електронни трансформатори?- Не, принципът на който работят те, се нарича фазово управление.

- Фаза ли? За подобно нещо май съм чувал да се говори някъде. Фазата имаше нещо общо с променливото напрежение.- Правилно. Както ти е известно, мрежовото, променливо напрежение е синусоидално. То изглежда като една синусоида:

- Знам това. Напрежението постоянно се променя от минуса към плюса и обратно. Но какво

общо има това с един регулатор или с това ... как беше ... фазово управление?- От всяка полувълна на напрежението фазовият регулатор пропуска само една част.

- Как става това?- Схемата на регулатора съдържа един триак, който всъщност  представлява

електронен ключ.- Значи той включва тези смешни „рибени перки”?- Да.- А как точно се включва триакът?- Специална електроника в схемата включва триака точно в определен момент.- Но нали някой някога трябва да го изключи?

- Да, триакът се изключва само тогава, когато токът през него стане равен на нула. Излиза така, че през един период на напрежението, електрониката включва триака два пъти, а и той сам се изключва два пъти, тъй като променливото напрежение постоянно  

преминава през ...- ... нулата. Това вече ми се изясни. Но, как светлината става ту по – ярка, ту по – тъмна?- Затова просто се премества точката на включването на триака. Колкото по – рано се включи той, по – голяма част от полувълната преминава през него.

- Ясно. Просто отпред „се отрязва” по – голямо или по – малко „парче” от полувълната. То излиза, че фазата и полувълната са едно и също нещо.

- Не, това са различни неща.- Но, ти нали сам говореше за фазово управление.- Да, фазата е моментът от време, който се повтаря при всеки период на една вълна. Такъв момент например може да бъде моментът на преминаване на вълната през нулата, или при положителния максимум, или някой друг момент. Когато говорим за фаза, не бива да я бъркаме с „фазата” на електротехниците. Те наричат фаза единия от двата мрежови проводника.- Тогава фазата не се изрязва, а фазата е значи само момент, в който се изрязва полувълната.- Точно така. През един период, всяка вълна се отрязва два

пъти – по веднъж за всяка полувълна. При фазовия регулатор двата момента на включване на триака се отместват едновременно. Ако моментът е в началото на всяка полувълна, светлината е с максимална сила...- ... понеже полувълните преминават целите.

- Ако обаче запалването става в края на полувълните, крушката остава тъмна.- Почакай за момент. Ако триакът се включва преди максимума на полувълните, работата е безполезна, тъй като на лампата ще се подава винаги максималната стойност на напрежението.

- Така е, но при променливите токове и напрежения, важна е ефективната стойност.- Значи ефективната стойност на напрежението е по – малка от амплитудната.- Да. Ефективната стойност има връзка с площта на полувълните. Колкото е по – малка площта, толкова по – малка е и ефективната стойност. При постоянни токове и напрежения, амплитудната и ефективната стойност са еднакви.- Но тогава фазовото управление на напрежениеето всъщност е управление на ефективната стойност на напрежението. Понякога се чудя, защо електрониците винаги се изразяват толкова сложно ...

Я ми кажи, защо в данните на нискочестотните усилватели има един параметър „входно съпротивление”? Н.И.  Млад Конструктор 1987/5/стр. 12,13.

Действително ли усилвателите имат резистор във своя вход?- Не винаги, но често. Не си ли спомняш за потенциометъра за регулиране на усилването във входа на усилвателя? Често тези потенциометри се включват направо след след съответните входове за касетофон, магнитофон и т.н.Ето виж:

- А, защо съпротивлението на този потенциометър не е по – голямо? Това би намалоло натоварването на източника на сигнал.- Но, тогава където, е възможно ще се забелязва влиянието на съпротивлението на

следващото стъпало.- Как така? Да не би след потенциометъра да има и друг резистор?- Не, но електронната схема след потенциометъра също има свое входно съпротивление. А знаеш ли, че входното съпротивление е величина, която може да се изчисли. Законът на Ом ти е известен нали?- Разбира се, U = R*I, подобно на швейцарският кантон от кръстословиците. - Правилно. Тази формула може и да се преобразува на R = U/I или с други думи: където има напрежение и тече ток, там има и съпротивление. Това може и да не е съпротивлението на един резистор, а на цяла схема, например. Наличието на съпротивление означава, че една схема консумира ток, когато във входа има подадено някакво напрежение.- А къде е това напрежение във входа на усилвателя?- Включеният касетофон или друг източник на сигнали осигурява това входно, за усилвателя напрежение. И тогава, на базата на входното съпротивление може да се изчисли какъв ток ще протече във входа.- Щом като входното съпротивление определя колко ток

протича, защо към параметрите не се дават направо стойностите за тока във входа, а не за входното съпротивление?

- И това естествено е възможно, но тогава ще са необходими и данни за напрежението. Съпротивлението, както се вижда от закона на Ом „съдържа” в известна степен и двете останали величини едновременно. Смятам, че не е трудно да си представиш това, че входът на една схема консумира ток и

напрежение, подобно на един резистор.- Започна да ми се изяснява. Колкото е по – голямо съпротивлението, толкова по – малък е токът. В такъв случай едно по – високо входно съпротивление би било по – доброто.- Не е задължително, понеже при по – високо съпротивление тече по – малък ток, а от това следва, че и мощността ще бъде по – малка.- А това не е ли хубаво?Ти забравяш, че цялата мощност, която не се възприема от усилвателя, трябва да се компенсира чрез усилване.- И това е вярно. Тогава излиза, че по – малкото входно съпротивление е по – добро.- Е, зависи. Колкото по – малко е съпротивлението, толкова по – голям ток тече. С това източникът на сигнал се натоварва повече, т.е. твоя касетофон, и неговото напрежение спада. Този по – голям ток при това по – ниско напрежение не ти върши работа, така, че пак няма да имаш необходимата мощност.- Добре, но тогава какво трябва да се избере? По – голямо или по – малко входно съпротивление?

- Най – добре е „златната среда”.- А как да разбера кога съм в „средата”?- Това зависи от изходното съпротивление на източника.- Моля ти се да не се отклоняваш от темата.- Въобще и не мисля да се отклонявам. Та, както входното съпротивление характеризира отношението между тока и напрежението, така и изходното съпротивление прави същото за изходния ток и напрежение.

- Не го разбирам това съвсем ...- Да вземем отново касетофона. При възпроизвеждане той осигурява някакво напрежение. Колко – това зависи от тока, който той трябва да подаде на усилвателя. Колкото по – голям е токът, толкова по – силно спада и напрежението. Това не ти 

е мрежата, където напрежението 220 V може да се каже, че на практика остава постоянно!- Вярно, но и аз не разполагам с централа 1300 MW!- Oбщо взето това може да се обясни с пад на напрежението върху един резистор. Тук е показана и една примерна схема:

Схемата, естествено е съвсем условна. Вместо да кажем, че напрежението, при някакъв ток, е толкова и толкова волта, правим така, като, че ли напрежението е стабилно и падът на напрежението  

се предизвиква от серийно свързания резистор, чието съпротивление се приема за изходно.- Мисля, че ми стана ясно. Когато тече ток, върху резистора пада някакво напрежение и изходното напрежение става по – малко. Но всъщност какво общо имат момежду си изходното и входното съпротивление?- Най – добре е, когато изходното съпротивление на източника съвпадне с входното съпротивление на следващия уред или стъпало. Точно тогава се предава и необходимата мощност.- Аха, колкото повече ток може да осигури източникът, т.е. малко изходно съпротивление, толкова повече ток трябва да може да приеме следващият вход, т.е. също малко входно съпротивление.- Та виждаш, че на твоя касетофон няма да е нужен един 1300 – мегаватов блок, тъй като не можеш да осигуриш толкова малко входно съпротивление на твоя усилвател ...

Я ми кажи, да не си бърникал нещо в моя изправител?Н.И. Млад Конструктор 1987/9/стр. 8 - 10- Не, защо?- Нещо в него не е наред. Включих към него стария транзисторен приемник, защото му бяха свършили батериите и знаеш ли какво стана? От високоговорителя се чуваше силен брум. Очевидно, изправителят се е повредил. Въпреки това, когато измерих напрежението в неговия изход, то беше точно 8 V, съвсем както трябва.- Да-а, случаят е ясен – изправителят е изправен, а от транзистора се чува силен брум. Заначи в изхода на токоизправителя ти имаш брумово напрежение.- Брумово напрежение ли? Та уредът показваше съвсем нормално постоянно напрежение.- А имаш ли схемата на изправителя?- Разбира се. Ето я:

Мрежовият ток тече през ключа, бушончето и първичната намотка на транзсформатора. В изхода на трансформатора, т.е. в    неговата вторична

намотка, се получава желаното по – ниско напрежение.- И как изглежда това напрежение?- Естествено това е променливо напрежение и изглежда готе – долу така:

Но след мостовия изправител имаме вече постоянно напрежение. И въпреки това радиото ми така жално бръмчеше, че ...- Тогава ти знаеш ли как

изглежда това постоянно напрежение след изправителя?- За момент почакай, да-а , положителните полувълни се пропускат, а отрицателните обръщат полярността си, следователно трябва да изглежда ето така:

- Е, не ти ли прави нещо впечатление?- Прави ми. Тая картинка ми изглежда повече като променливо напрежение,

отколкото като постоянно напрежение, въпреки, че винаги е положително.- Правилно, специалистите наричат това пулсиращо напрежение, или постоянно напрежение с насложено върху него променливо напрежение. Тези напрежителни пулсации са именно мрежовият брум.

- Значи това е причината радиото ми да бръмчи така?- Точно така. А ти поне сети ли се, че брумовото напрежение е с честота 100 Hz.- Toва няма да го направи по – поносимо. Повече ме интересува как да получа  от изправителя

постоянно напрежение без брум.- Ами с един „по – дебеличък” кондензатор.

- За постоянното напрежение кондензаторът както знаеш е непреодолим, така, че на постоянното напрежение от изправителя той не прави нищо. Обаче 

променливото напрежение, към което спада нашият брум, той дава директно на маса (накъсо).- Хм, не мога да го разбера това.- Мога да ти го обясня и по друг начин. Тук променливото напрежение съм го начертал с прекъснати линии. Кондензаторът се зарежда от първата положителна полувълна. Когато напрежението на полувълната спадне, кондензаторното напрежение не спада заедно с него. 

- Как така не спада?- Спадането е равнозначно на разреждане на  

кондензатора, а това означава, че трябва да протече ток. Това не става, понеже диодите от моста са включени обратно и са запушени.- Ясно, в такъв случай напрежението остава винаги високо.- Не съвсем. Когато в изхода на изправителя се включи някакъв консуматор, кондензаторът се разрежда между полувълните. Всяка следваща полувълна го зарежда отново. Следователно изходното напрежение е напрежението върху кондензатора.

- Следователно то не винаги изглежда безупречно...- ... но е значително по – добро. Малкият остатъчен 

брум в повечето случаи не играе съществена роля. Можеш да запомниш, че колкото по – голям е кондензаторът и по – малка консумацията на ток от включения консуматор, толкова по – малък е остатъчният брум.- А какъв кондензатор мога да използвам в моя случай? Тук имам един 10 nF.

- Доста е мъничък твоя кондензатор. За едно радио мисля, че 1000 мкF ще станат, естествено електролитен кондензатор.- Това трябва веднага да го пробвам!- Не бързай толкова.- Знам какво ще ми кажеш – да внимавам за поляритета на кондензатора.

- Това е много важно. Но друго имах предвид – знаеш ли колко волта ще стане твоето захранващо напрежение, след

като добавиш кондензатора?- От това, което дотук ми разказа, би трябвало напрежението да е приблизително толкова високо, колкото е върховата стойност на променливото напрежение.

- И колко е тази върхова стойност?- Измерената с уреда стойност на променливото напрежение се умножава с 1,4. Тази стойност се наричаше ... не мога да се сетя.- Ефективна стойност.- Точно така. И това в моя случай при 8 V

вторично напрежение на трансформатора са цели 11,2 V! Ужас, та това напрежение ще „опече” бедните транзистори в радиото ...

Я ми кажи, как действа всъщност едно дистанционно управление? Н. ИвановаМлад Конструктор 1985/4/стр. 15

... как действа всъщност едно дистанционно управление?

Със светлина. Малкото алпаратче, което твърде много прилича на джобен калкулатор, изпраща светлинен лъч, който се приема от телевизора.- Не се шегувай! Досега не съм виждал да излиза някаква светлина от апаратчето.- Не можеш и да видиш. Дистанционното управление работи с инфрачервена светлина.- Такава била работата. Значи тази светлина е толкова тъмна, че не може да се види.- Не, инфрачервеният е такъв цвят на светлината, за който

човешкото око е нечувствително.- А сега ми отговори сериозно. Това за невидимата светлина го разправяй на някой друг.- Но това е самата истина! И тя лесно може да се докаже. Ако насочиш уредчето за дистанционно управление не към телевизора, а обратно, ще видиш, че няма да работи.- За това може да има и други причини.- Ако в такъв случай поставиш огледало пред апаратчето, инфрачервената светлина ще се отрази и ще достигне до телевизора.- И тогава дистанционното управление ще действа?- Естествено!- А как се получава инфрачервена светлина?- По различни начини, но в случая – от специални светодиоди.- Светодиоди? Но тяхното светене се вижда.- Да. Съществуват червени, жълти, зелени, напоследък и сини и, както вече казах – инфрачервени светодиоди. Инфрачервеният цвят не може да се види от човек, за разлика от останалите цветове.- А как телевизорът вижда и инфрачервеното?- Отпред на телевизора има едно малко червено прозорче. Зад него се намира специален транзистор, който реагира на инфрачервената светлина. Нарича се фототранзистор.- Какво представлява пък фототранзисторът?

- Корпусът му е прозрачен и когато върху него попадне светлина, все едно, че протича базисен ток за транзистора.- Аха, фототранзисторът има вместо базисен електрод прозрачно капаче.- Правилно!- И дистанционното управление отпушва фототранзистора чрез инфрачервена светлина.- Да, но все пак едно

дистанционно управление не е чак толкова просто.- Защо не?

- Дистанционното управление пренася повече команди – например „по – силно”, „по – тихо”, „по – светло”, „по – голям контраст”, „по – наситени цветове” и т.н.- И как дистанционното управление прави всичко това?- То модулира светлината. Това значи, светодиодът постоянно светва и загасва, той така да се каже, трепти. Трептенето е различно и зависи от натиснатия бутон.

Според това колко дълги са времената на „светнал” и „загаснал” светодиод електрониката в телевизора, включена към фототранзистора, разпознава кой точно бутон е натиснат.

- Вече ми е ясно. Всичко е подобно на морзовата азбука. Три пъти късо, три пъти дълго означава това: Помощ, филмът е ужасно скучен...

Я ми кажи ... какво всъщност представлява мълнията? Нина Иванова, Сашо Иванов Млад Конструктор 1992/7/стр. 21

- Може да се каже, че е една гигантска електрическа искра.- И каква е причината за да се появи?- Между облака и земята се създава толкова голяма потенциална разлика, че въздухът представа да бъде достатъчна изолация и между буреносния облак и земята протича ток със сила от 10 до 200 000 ампера!- А за какъв ток са бушоните в къщи?- 10 – 15 А.- Ще свършат работа, за да бъда спокоен.- Дано не се налага да те спасяват те.- А всъщност от всеки облак ли падат мълнии?- По принцип да. Мълния може да възникне в снежна буря, при вулканично изригване, при ядрен взрив, а дори от привидно чисто и синьо небе.- Но каква е все пак причината за появата на мълнии?- Всичко започва със загретия въздух, който се издига нагоре и се охлажда. В резултат се получава типичният буреносен облак, издигащ се понякога до 15 километра височина. Температурата се понижава до -20 С, образуваните ледени кристалчета започват да падат надолу. Така полученото движение нагоре – надолу 9понякога със скорост до 150 кm/h) предизвиква заряд на частиците.- Добре, но нещо не ми е ясно: какво става с + и – заряди?- Заредените частици се подреждат така: положителните частици – в горната част на облака, и отрицателните – в долната му част. Повечето мълнии са разряд между двете области на самия облак.

- А мълниите към земята?- Когато между долния край на облака и земята се получи достатъчно голяма потенциална разлика, между тях прескача искра.- Тогава електрическото поле, създадено от облака, ли е причината за появата на синкава светлина над високите стълбове?- И не само това. Ти също можеш да го усетиш – когато ти настръхнат косъмчетата на ръката, знай, че над теб е надвиснало доста силно електрическо поле.- А какво ще кажеш за механизма на самия процес?- При достатъчно силно поле, от облака най – напред се появява слаб водещ разряд, движещ се на 50 – метрови скокове за много кратко време (1/50 000 000 s). Интензитетът му в началото е няколкостотин ампера. Когато наближи земята, от нея към него тръгва насрещен положителен разряд, като срещата става на около 20 – 30 m над нея.- И тогава?- В този момент започва адът! Насрещният разряд се приближава към облака с 1/10 от скоростта на светлината, силата на тока нараства на десетки хиляди ампера, а температурата нараства до 30 000 С, т.е. 5 пъти повече от температурата на слънчевата повърхност.- И това ли е всичко?- В общи линии да, само, че трябва да знаеш, че в следващия миг от облака по утъпкания вече път, към земята полита следващия разряд. И всичко се повтаря няколко пъти в един миг. Рекордът е 26 пъти.- А пък аз виждам само една мълния!- Този сложен повтарящ се процес се възприема от човешкото око като една единствена мълния!- Какво ще кажеш за гръмотевицата?- От незабавното загряване на въздуха възниква ударна вълна, която бързо намалява своята скорост до тази на звука. Резултатът е силен трясък в началото и бумтене и тътен след това. Може би трясъкът е най – страшното нещо, което човек усеща и запомня при падането на мълния.

- Чух, че като брои секундите между светването и трясъка, човек може да определи къде е паднала мълнията.- Не къде е паднала, а на какво разстояние от него. Много е просто. Като знаеш, че звукът изминава около 1/3 километра за една секунда, останалото ...- Значи, ако изброя 6 секунди, това означава, че мълнията е паднала на около 2 километра от мен.- Точно така.- А какво ще кажеш за кълбовидната мълния?- Тя изисква по – голямо внимание и затова нека отложим разговора за някой друг път...

Я ми кажи какво прави всъщност трансформаторът? Н.И.Млад Конструктор 1985/3/стр. 22

- ... какво прави всъщност трансформаторът?- Един трансформатор повишава или понижава променливото напрежение.- Това го знам и аз. На два от изводите се подава едно променливо напрежение, а на другите два извода се появява друго променливо напрежение.- Първите два извода се наричат първични, а другите два – вторични.- Но това, което не мога да разбера е, как така токът от първичните изводи преминава във вторичните. Днес измерих стария звънчев трансформатор и не открих никаква връзка между първичните и вторичните изводи.- Така и трябва да бъде. Звънчевият трансформатор не трябва да позволи появата на 220 V върху звънеца и бутона.- И все пак по някакъв начин трябва да тече ток от мрежата към звънеца. Как ще стане това, ако няма връзка между изводите в трансформатора?- Чрез магнитното поле! Първичните изводи на трансформатора водят до една бобина, наречена първична намотка. Спомняш ли си още какво прави една бобина, когато през нея протече ток?

- Естествено. Около бобината се създава магнитно поле. Изглежда токът намагнетизирва околността на бобината. Да не би трансформаторът да представлява един електромагнит?- Е не съвсем, защото трансформаторната намотка се задейства от променливо напрежение.- А това означава ли, че магнитното поле променя постоянно своята посока?- Да в случая имаме следователно променливо магнитно поле.- И какво прави това магнитно поле? На вторичните изводи не се вижда никакво променливо магнитно поле, а едно напрежение.

- Към вторичните изводи има също така една бобина, наречена вторична намотка. Тя преобразува магнитното поле в напрежение.- А, така значи. Тогава магнитното поле е, така да се каже, само междинно звено!- И тъй като за пренасянето на магнитното поле не е

еобходим проводник, нама директна връзка между двете намотки.- Затова значи не можах да измеря някаква връзка между първичната и вторичната намотка.- В схемите трансформаторът се означава със следния символ:

- Какво означава дебелата черта между намотките?- Тя означава, че трансформаторът има желязна сърцевина.- Но това е само купчинка от ламаринки.

- Вярно, двете намотки се навиват върху пакет от ламарини, наречен сърцевина или магнитопровод. В желязната ламарина магнитното поле се чувствува много добре и губи много малко магнитна енергия.- Все още не ми е ясно защо при двойно по – голям брой навивки на вторичната намотка се получава двойно по – голямо напрежение?

Дали вторичното напрежение е по – високо или по – ниско, зависи изцяло от броя на навивките. Колкото навивките на вторичната намотка са повече, толкова по – високо е вторичното напрежение.- Намотките, така да се каже, изсмукват напрежение от магнитното поле.

- Можем и така да си го представим. А иначе по – високото вторично напрежение има следната особеност. Токът, който можем да черпим от намотката, става по – малък. И обратно, от един трансформатор с по – ниско изходно напрежение, може да се черпи по – голям ток.- Това ми напомня донякъде на скоростите на един автомобил.- Как така?- Внимавай, на първа скорост автомобилът се движи много бавно. Това отговаря на ниското напрежение на вторичната трансформаторна намотка. Но затова пък на първа скорост автомобилът тегли много силно, което вече отговаря на по – големия ток. На четвърта скорост всичко това е наопаки.- ... както при по – високоволтова намотка. Едно много интересно сравнение. Трансформаторът – скоростната кутия на електрониката!

Как работи автоматичната перална машина? инж. Вл. ХристовМлад Конструктор 1985/1/стр. 20, 21

На всеки от нас е известно, че автоматичната перална машина сама пълни и нагрява водата, пере, изплаква, центрофугира и т.н. Но как в действителност става това, когато изберем програма за конкретно пране (според вида и замърсеността му)? Кой следи за нейното изпълнение? Как работи програматорът? Кой определя количеството вода? Кой изключва нагревателя при достигане на желаната температура? На тези и на ред други въпроси ще намерите отговори в тази статия.

За да разберем какви са основните елементи на автоматичната перална машина, ще си послужим с блоковата схема, показана

на фиг. 1. В нея с 1 е означен програматорът, изпълняващ управляващи функции по отношение на всички на всички останали елементи на машината. Той е от електромеханичен тип и по същество съдържа контактни групи, управлявани от контактни дискове. Една част от програмните дискове са групирани в програмен барабан 1б, постоянно въртян от синхронното електромоторче 1а на програматора чрез редукторна предавка. Другата част от програмните дискове формират втори програмен барабан 1в, който може да заема фиксирани позиции – най – често 60 на брой. Връзката между програмните барабани е такава, че след всеки пълен оборот на барабана 1б, барабанът 1в, преминава на следващата позиция, ако не е задействало блок – релето 1г. Ако блок-релето е задействало, то се превключват само контактните групи, управлявани от барабана 1б. Останалите контактни групи, управлявани от барабана 1в, не променят състоянието си, тъй като той остава неподвижен.И така, вие се досещате, че с ръкохватката 2 можем да променяме позицията на барабана 1в. По този начин, като избираме неговата начална позиция, ние задаваме желаната от нас програма за пране.Оттук нататък управлението се поема от програматора. Той включва електровентила 5 и от водопровода 3 през отделението за перилни препарати 13 пълни казана 6 с вода 7. Паралелно с това пресостатът 4 (наричан още ниворегулатор) включва блок релето и непрекъснато следи нивото на водата в казана чрез измерване на налягането. Така програматорът няма да премине на следващата позиция (наричана още стъпка), докато не завърши пълненето с вода. При определено ниво на водата, налягането се увеличава дотолкова, че пресостатът изключва блок – релето и електровентила (спира притока на вода). При определено положение на барабана 1б, който дотогава е включвал и изключвал електродвигателя за основното пране 9а, въртящ барабана за пране 8 ту в едната, ту в другата посока, моторчето 1а премества барабана 1в на следващата позиция.Тук програматорът включва нагревателя 10 за затопляне на

водата, чиято температура се контролира непрекъснато от термостата 11 (наричан още термореле). В зависимост от избраната програма, програматорът е включил термостата за желаната температура (30, 40, 60 или 90 С) така, че последният включва блок – релето. Барабанът 1в остава на една и съща позиция (програмата запазва стъпката си) през времето на загряване на водата. Барабанът 1б управлява, както по – рано , двигателя за пране. Когато желаната температура бъде достигната, термостатът изключва блок-релето и програматорът може да премине през следващите стъпки като изключва нагревателя и управлява същинското пране.При определена стъпка се включва електрическата помпа 14 за изхвърляне на употребената вода през шланга 15. Следва отново пълнене с вода, плакнене, изпомпване на водата, центрофугиране и отново пълнене с вода, ... , общо не по – малко от пет пъти.За да бъдем конкретни, трябва да отбележим, че основният двигател е един. В статора си има две независими намотки, първата от които реализира 18 полюса – за основния електродвигател за пране 9а, а втората реализира 2 полюса – за електродвигателя за центрофугиране 9б. По този начин се реализира двускоростен електродвигател. Съществем момент е включването на намотката за центрофугиране. Програматорът е така направен, че в момента, когато изключва намотката за пране, включва намотката за центрофугиране, и то така, че да се запази посоката на въртене на ротора на двигателя.Така се постига равномерно разпределение на прането по стените на барабана 8 (особено важно за по – малко вибрации) и се осигурява по – добър пусков режим на електродвигателя при центрофугиране. Съществена роля за нисък шум и малки вибрации при работа на пералната машина играят пружините 16, на които е закачен казанът с барабана и електродвигателя , а така също и хидравличните амортисьори 17.За да не стават наводнения, вратата на пералната машина управлява един микропрекъсвач така, че щом тя е отворена, последният изключва електродвигателите (блокира притока на

вода) и спира движението на барабана с прането, което е особено важно - избягват се злополуките при невнимателно боравене с пералната машина. С помощта на ключове и бутони могат да се задават специални режими, като биопрограми, пране 60 С или 90 С и др.За онези от вас, които се интересуват по – подробно от аетоматичната пералня машина, ще поместим в следващ брой на сп. Млад Конструктор материал за българската, автоматична, перална машина „Перла 73био”.

Я ми кажи, ... защо пред данните за високоговорителите се пише импеданс, а не съпротивление? Н.И. Млад Конструктор 1985/1/стр. 14,15

Я ми кажи, ... защо пред данните за високоговорителите се пише импеданс, а не съпротивление?- Импедансът представлява променливотоково съпротивление.- Променливотоково съпротивление? Това значи ли, че има специални съпротивления

за променлив ток?- Би могло и така да се каже. Вземи за пример един кондензатор.- Кондензаторът пропуска променливия ток, а спира постоянния.- Точно така. Също така може да се каже, че кондензаторът представлява за постоянния ток безкрайно голямо съпротивление.- Момент, a това не означава ли, че напрежението в случая при какъвто и да е ток ще бъде безкрайно голямо? Законът на Ом гласи тъкмо това: U = R*I, т.е. нещо, умножено по

безкрайност, е безкрайност.- Имаш право, но през кондензатора не протича никакъв ток. И тогава пак според закона на Ом ще се получи: нула, умножена по нещо, дава нула. Изобщо трябва да имаме предвид, че колкото е по – голямо съпротивлението, толкова е по – малък токът. Но да се върнем към кондензаторите. Един кондензатор пропуска променливи токове и затова може да се каже, че неговото променливотоково съпротивление е ... 0 ома!- Не бързай. Не е толкова проста тази работа. Кондензаторът пропуска променливия ток, но не винаги еднакво. Ето защо импедансът му може да приема всякакви стойности.- Какво означава това, че кондензаторът не винаги еднакво пропуска променливия ток?- „Пропускливостта” на кондензатора зависи от собствения му капацитет и от честотата на променливото напрежение.- Доколкото знам, капацитетът е способността на кондензатора да акумулира електрическа енергия, но това се отнася за постоянно напрежение.- Също и за променливо напрежение. Например по време на положителните полувълни, кондензаторът се зарежда, а през отрицателните полувълни се разрежда.. Колкото е по – голям капацитетът, толкова по – голям заряд на полувълна се събира в кондензатора.- А, каква е ползата от такова постоянно зареждане и разреждане.- Внимавай сега, когато един кондензатор се зарежда, напрежението върху него се повишава. Колкото е по – голям капацитетът, толкова по – бавно расте напрежението.- Хм, сигурно подобно е положението с нивото на водата във една вана, което се повишава по – бавно от нивото на водата в една кофа, , когато и двете се пълнят от един и същи кран.- Точно така. Когато на един кондензатор се подава променливо напрежение, неговото напрежение се повишава по – слабо, когато капацитетът му е по – голям.- Започва да ми се изяснява.- А сега да си припомним отново закона на Ом: когато при

определен ток се получава малък пад на напрежение, тогава съпротивлението ...- ... е малко.- Следователно един „голям” кондензатор има малко променливотоково съпротивление и обратно.- Все пак е учудващо това, че в много схеми има големи кондензатори, свързани паралелно на захранващото напрежение. Не се ли дава така напрежението накъсо?- Само променливото напрежение, не и постоянното. По този начин се „изглажда” постояннотоковото захранващо напрежение. Те отстраняват само променливотоковите съставки. По принцип за променливотоковото съпротивление на кондензатора важи следната формула:

Хс = 1/(2*п*f*C)

- Oбясни ми какво означават тези букви?- Хс е променливотоковото съпротивление на кондензатора и се дава в омове, С е капацитетът във фаради, а f е честотата в херци.- За честотата вече споменахме в началото. Каква е нейната роля във формулата?- Променливотоковото съпротивление зависи от честотата. При кондензаторите то спада с повишаване на честотата.- Как така при високите честоти съпротивлението става изведнъж по – малко?- Точно така. Представи си, при всяко зареждане през кондензатора тече ток. Колкото по – често се зарежда кондензаторът, толкова повече ток ще тече през него.- А като се сетя с какво започна нашият разговор, ще ми се да те попитам: какво общо има един кондензатор и всичко това с импеданса на един високоговорител?- Много! Във високоговорителя се намира една бобинка, която, както и кондензаторът, също има импеданс.

- Вярно. При бобините положението е точно обратното. Големите бобини, т.е. бобини с голяма индуктивност, имат и по – голям импеданс, отколкото по – малките бобини. Също така импедансът на бобините нараства с нарастване нарастване на честотата. За постоянен ток с нулева честота, 

теоретически импедансът е равен на нула.- В такъв случай след данните за високоговорителя би трябвало да стои: от нула до еди-колко си ома, според честотата.- Всъщност ти си прав. В повечето случаи импедансът се мери при определена честота, например 1000 Hz. В действителност при озвучителните тела положението е малко по – сложно, защото и разделителните филтри, освен самите високоговорители, играят някаква роля. Често данните, които се дават в проспектите, служат за това, купувачът сам да може да прецени дали озвучителното тяло или високоговорителят е подходящ за неговата уредба.

Я ми кажи, ... не трябва ли да си промениш малко тока на покой на твоя усилвател? Н. И. Млад Конструктор 1986/2/стр. 16 – 18

- ... не трябва ли да си промениш малко тока на покой на твоя усилвател?- Защо мислиш, че трябва да го променям?- Стефан от нашия клас си го промени и да знаеш само колко хубаво започна за звучи усилвателя му.- Това е възможно, но при модерните нискочестотни

усилватели почти няма нужда от регулиране на тока на покой.- Всъщност какво е това ток на покой? И как така той може да се регулира?- Ти би трябвало да знаеш, че мощните нискочестотни усилватели обикновено се изграждат с така наречените противотактни крайни усилватели.

- Противотактни ли? А, аз си мислех, че това са обикновени звукови усилватели.- Това е така. Противотактното стъпало е само едно схемно решение. При някои от тях, които работят в т.нар. режим клас В, положителните и   отрицателните полувълни

на музиката или говора се усилват от отделни стъпала.- А това нужно ли е? Не трябва ли вълните предварително да бъдат разлагани на положителни и отрицателни?- За това се грижат двата транзистора с различна проводимост. От друга страна, противотактните стъпала са много икономични.- За още по – икономично не можем ли да минем само с един транзистор?- Можем и това би изглеждало така. Както обаче се вижда, този емитерен повторител би работил само по време на положителната полувълна. И за да се чуват и отрицателните полувълни, на мястото на резистора се включва втори транзистор с обратна на първия проводимост. И ето ти цяло противотактно стъпало. 

- Знаеш ли, че ако и двата транзистора се отпушат ще се получи късо съединение на захранването?- Вярно е, но това не може да стане, докато всичко в схемата е в ред. Горният транзистор се отпушва само при положителни полувълни и тогава напрежението в изхода

получава положителни стойности. Долният транзистор прави точно обратното – отпушва се по време на отрицателните полувълни.- Значи, това е идеалната схема на мощен усилвател?- В практиката са известни и други схеми на по – качествени усилватели. Но това качество се постига за сметка на по – голяма консумация, на нови, редки и скъпи транзистори, или за сметка на нещо друго. Та човек избира, като прави някакъв компромис. Противотактното стъпало обаче предизвиква в по – голяма степен така наречените нелинейни изкривявания или клирфактор. В началото на всяка полувълна не работи никой от двата транзистора. Единият, защото му е подадена полувълна с неподходяща полярност, а другият – защото подходящата полувълна не е станала достатъчно голяма или не е надвишила стохността 0,6 V.

Toва означава ли, че напрежения между -0,6 и +0,6 V въобще не преминават?- Това означава, че в изхода ще се появи скокообразно сигнал едва тогава, когато амплитудата на входния сигнал надвиши стойността +/-0,6 V.- Не разбирам какво общо

има всичко това с началния ток на покой?- Този ток е помощно средство срещу нелинейните изкривявания. На крайните транзистори се осигурява по някакъв начин постоянен ток. Той поддържа прехода „база-емитер” на транзисторите в отпушено състояние. Така, когато пристигне съответната полувълна, транзисторът веднага заработва, без да чака тези 0,6 V. 

- Kъде тече този ток на покой?- От положителния полюс на захранващото напрежение през двата прехода „колектор-емитер” на транзисторите, към отрицателния полюс на захранването или „маса”.- Но, тогава и двата 

транзистора ще бъдат отпушени и „късото съединение” на захранването, този път няма да ни се размине.- Трябва да знаеш, че през транзисторите тече съвсем малък

ток от порядъка на няколко милиампера. И стойността на този ток се избира такава, че от една страна, изкривяванията да са малки, а от друга страна, да не се повредят самите транзистори.- И как в края на краищата може да се настрои този начален ток?

- Това става с помощта на тример-потенциометър, монтиран някъде върху платката на усилвателя. Но, ако не познаваш схемата на усилвателя и неговите параметри, по – добре стой настрана от него. Като увеличиш тока на покой, ти вероятно ще получиш по – добро звучене, но затова пък

скоро можеш да останеш без крайни транзистори...

Я ми кажи, ... къде мога да патентовам едно мое изобретение? Н.И.Млад Конструктор 1988/2/стр. 10, 11

- Я ми кажи къде мога да патентовам едно мое изобретение?- Има си институт за тая работа. ИНРА се казва. А в каква област е твоето изобретение?- Засега е тайна, но на теб ще кажа: открил съм начин за икономия на електричество!- Ей, да не е някакво мошенничество! Страшно съм заинтересован, защото при тоя режим, нали разбираш, все мен изкарват разхитител.- Не се бой. Чисто и просто от утре ще трябва да оставяме по – често електрическите крушки да светят, вместо постоянно да ги включваме и изключваме!

- Да ги оставяме да светят ли? Мислех, че ти искаше да пестиш електроенергия?- Точно така. При включване именно, електрическата крушка консумира неподозирано голям ток. Така, че когато не се включва толкова често, крушката би следвало да консумира по – малко!- Това, че една крушка консумира при включване голям ток ... е вярно.- Направил съм вече някои измервания. Ето виж: една електрическа крушка от 100 W, когато е студена има съпротивление около 40 Оm. Следователно през нея ще протече ток равен на

220 V/40 Om = 5,5 A

При този ток мощността която се развива, е

5,5 А * 220 V = 1210 W

Или около 1,2 kW, т.е.12 пъти повече, отколкото е нормално Не е ли това удивително! Ето защо повечето крушки изгарят в моментите на включване.- Твоята сметка действително е вярна, но

ти си пресметнал само мощността, която крушката развива, а не енергията, която тя консумира.- И енергията се получава от същата сметка.- Да, но като се вземе предвид и времето, което вече играе решаваща роля. Трябва да признаеш, че има разлика, ако крушката свети една секунда или един час!- Логично.- А времето, както сам виждащ, въобще липсва в твоите сметки. Ако искаш да знаеш колко електроенергия консумира

твоята крушка, ще трябва да умножиш мощността, която тя развива с времето.- Да, но кое време?- Виж, ти искаше да изчислиш колко енергия консумира крушката при включване. Процесът на включване трае около 0,1 секунда. Нека обаче за удобство да приемем, че този процес на включване продължава 1 секунда.- Почакай за момент да го сметна. Това прави.

1,2 кW*1 s = 1,2 kWs.

Taзи киловатсекунда да не би да е киловатчас?

- „Киловатчас” или както се бележи kWh e obщоприето понятие, не, че киловатсекунда е нещо погрешно. И понеже един час съдържа 3600 секунди, то една kWs представлява 1/3600 kWh.- Значи моя резултат трябва да го разделя още веднъж на 3600, та това са приблизително 1/3000

kWh.- Значи моя резултат трябва да го разделя още веднъж на 3600, та това са приблизително 1/3000 kWh. E, това не може да бъде!- Напротив, твоето спестяване на електроенергия е не съвсем опияняващо!- И все пак, 1/3000 kWh е по-добре, отколкото нищо.- Сигурно, но ти забравяш, че електрическата крушка не консумира въобще, когато е изключена. При включване тя консумира 12 пъти повече от нормалното, но понеже това трае само 1 секунда, както приехме, то същото количество електроенергия тя консумира, ако свети нормално в продължение на 12 секунди. Значи, ако ти оставиш крушката

да свети повече от 12 секунди, твоят патент за икономии не е валиден и не си струва да се разкарваш до ИНРА.- Хм-м.- Така че, ако ти забравиш още веднъж да изключиш крушката, не ми го „пробутвай” това за ...- ... пестене на електроенергия.

Я ми кажи, какво е особенното на нощния електрически ток? Н.И.Млад Конструктор 1988/1/10,11

- ... Я ми кажи какво е особеното на нощния електрически ток?

- Нощният ток е по – евтин.- Как така е по – евтин? Да не би да съдържа по – малко електрони?- Токът си е ток и нищо не се променя по него дори и нощем. Но тези, които консумират нощем електроенергия, заплащат за нея по – малко пари.- И това сигурно стимулира хората.- Работата има и технически трудности: Една обикновена термоелектроцентрала не може просто да бъде изключена нощем. Тя трябва по някакъв начин да пласира произведената електроенергия. Намалявайки цената, електроцентралата се стреми да реши този проблем.- Но как електроцентралата разбира кога се консумира ток – електромерът не може да различава кога е ден и кога – нощ.- Напротив, може. Ти си забелязъл, че електромерите имат две скали за отчитане на консумираната електроенергия – едната за нормална консумация, другата за нощна...- ... които се превключват от един часовник. А не може ли да се направи така, че часовникът да изчезне. Твърде много часовници са необходими за това.- Може. Наскоро четох, че в някои страни електроцентралата сама превключва режимите на електромера, без да е необходим часовник. И това става чрез импулси с ниска

честота, изпращани по мрежовите проводници.- Чрез мрежата?! И как става това?- Без проблеми. Предполагам, знаеш, че по един и същ проводник може да се пренасят сигнали с най – различна честота, и то едновременно.- Така е.- Същото е и с мрежата 220 V. Oсвен променливия ток 50 Hz, eлектроцентралата изпраща и звукови импулси с честота примерно 750 Hz.

- Teзи импулси няма ли да навредят на обикновените електроуреди?- Не, напрежението на тези импулси е съвсем малко – 2, 3 или 5 V.- Вярно, че това е съвсем малко в сравнение с 220 V.- Eстествено, с тези импулси не трябва да се захранват всички включени в мрежата 

консуматори, а само специално вградените в електромерите приемници. И въпреки това генераторът от централното управление би трябвало да осигурява няколко киловата мощност.- Няколко киловата?! Не е ли това излишен лукс за няколкото по – евтини киловата през нощта?- Не. А ти изглежда забравяш, че импулсният ток тече през всички включени електроуреди. Ето защо всъщност след всеки електромер би трябвало да се включи по един филтър ...- Би трябвало, или е включен?- Филтър няма и не е необходим. Управляващите импулси се изпращат за съвсем кратко време – няколко секунди. Така, че не се консумира толкова много електроенергия.- И все пак намирам тези няколко секунди за страшно дълго време и излишен разход на енергия в ерата, когато и съвсем

малки части от секундата могат да свършат работа.- Управляващият сигнал се състои от множество импулси, всеки от които е съвсем кратък, така че енергията, която се губи, е много малка.

- Ясно, един импулс – сутрин, и един вечер.- По този начин освен електромерите могат да се включват и изключват най – различни консуматори, стига да притежават съответните приемници.- И все пак електромерът трябва по някакъв начин да разпознае кога един

сигнал се отнася за него и кога – за акумулиращата печка или осветлението на паметника.- По това как са подредени импулсите в управляващия сигнал, приемникът „разбира” какво трябва да прави и ...- ... ще изключи всичко по най – бързия начин, ако приеме ти-ти-ти таа-таа-таа ти-ти-ти ...

Я ми кажи, ... как всъщност функционира един филтър? Н.И.Млад Конструктор 1985/5/стр. 20,21

- Я ми кажи ... как всъщност функционира един филтър?- Как функционира филтърът? Смешен въпрос! Вземи да почистиш с прахосмукачката или да направиш кафе с машинката и ще разбереш всичко за филтрите.- Какви филтри пък има там?- Филтрите са тези, които задържат праха или едрите частици на кафето.- Но аз ти говоря за румпелфилтъра на твоя грамофон.- И той функционира по принцип точно така, както например филтърът за кафе. Това, което не се „яде”, например

румпелният шум, се отстранява.- Нещо подобно си мислех и аз. А как електрониката разпознава кое е румпелен шум и кое не?- Румпелът идва от двигателя на грамофона. Тези вибрации се предават на иглата и се чуват като румпел.- Така, сигурно румпел – филтърът ги прави отново безшумни.- Румпелните шумове са с много ниски честоти. Ако тези честоти се подтискат, румпелният шум няма да се чува повече.- Но тогава не се отстраняват самите смущаващи шумове, а се отстранява честотният обхват, в който те действат.- Точно така. Един такъв филтър се нарича високочестотен филтър.- Но когато високочестотният филтър отстранява всичките ниски честоти, ще изчезнат и много полезни сигнали с ниска честота.- Така е. Ето защо румпел филтърът се прави така, че се отстраняват само най – ниските честоти. Най – добре би било да се конструира такава механика на грамофона, че изобщо да няма румпелни шумове.- Сложни ли са високочестотните филтри?- Различно. В най – простия случай един ВЧ филтър се състои от един резистор и един кондензатор. Но има и много сложни, изградени с по няколко транзистора или интегрални схеми. Но важното е шумът да изчезне.- Ти спомена шум. Румпелът също ли е шум?- По принцип да, но е прието, че шумът има по – висока честота. Като пример ще ти кажа, че когато един УКВ предавател се лови много слабо, шумът се чува особено ясно. Такъв шум се отстранява с така наречените шумови филтри.- А как точно тези филтри премахват шума. Сигурно като ВЧ филтрите? -Да, но сега се изрязват високите честоти. Тези филтри се наричат още нискочестотни филтри. - Но дори и при включен НЧ филтър все пак се чуват някакви високочестотни шумове.

- Така е, дори и при модерните шумопотискащи системи, както например Долби – системите, все пак се пропускат някакви шумове с висока честота.- Долби системите съществуват вече от няколко години, но остават на мода, нали?- Само при касетофоните, обаче. 

- Вярно, но защо?- Понеже те действат точно наопаки на един НЧ филтър. И понеже шуменето при тихите пасажи не се чува, то високите тонове на тези места се записват по – силно.- А не променя ли това общото звучене?- Напротив. Ето защо при възпроизвеждане трябва да се натисне копчето на Долби-филтъра, за да се потиснат усилените високи честоти.- Разбирам, с това и шуменето става по – малко. Колко хубаво е все пак, че Hi-Fi – техниката не е останала на нивото на филтрите за кафе!

Я ми кажи, ... що за елемент е силицият? Нина Иванова, Сашо ИвановМлад Конструктор 1991/2/стр. 22-23

Я ми кажи, ... що за елемент е силицият?- Чистият силиций е типичен полупроводник.- Какво ще рече това?- Абселютно чистият силиций при ниски температури е изолатор. Когато към него се прибавят различни примеси, той се превръща в проводник с по – особени свойства.- Но нали от силиций се правят транзистори, диоди и

интегрални схеми?- Огромното мнозинство от тях, защото и други полупроводници като германият също се използват за тази цел.- Гледам картата на полезните изкопаеми и никъде не виждам находища на силиций в България.- Няма и да видиш, тъй като той е навсякъде около нас.- Как така? И не съм забелязъл това досега!- Силицият, както и кислородът са основните елементи, които изграждат земната кора.- Искаш да кажеш, че буквално ходя върху силиций!- И не само ходиш, но и гледаш през него. Защото и паветата, и пясъкът и стъклото, и глината и още много други неща са изградени предимно от силиций.- Въобще не съм и подозирал! Мислех, че единствено микроелектрониката използва този елемент.- Сам ще се убедиш, че дори и животът би бил невъзможен, ако го нямаше силицият.- Защо, аз мога да си живея съвсем спокойно и без пясък, и без павета, пък дори и без стъкло и разните там транзистри и диоди!- Но без здрави кости няма да можеш. Когато човек расте, за здравината на костите са необходими вещества, съдържащи силиций.- Убеди ме. Преди малко каза глина, което значи керамика, нали? Та има ли нещо общо тази керамика с т.нар. керамичен двигател?- Има, естествено. Съединенията на силиция и азота (нитриди) и въглерода (карбиди) са устойчиви на високи температури и химически въздействия.. На практика детайли, направени от такива материали, са много твърди и почти не се износват!- Сега разбирам защо космическите совалки са облицовани с керамични плочки.- А ти чувал ли си за пиезокристалите?- Не.- Те се правят от кварцови кристали.

- Чакай, нали говореше за силиций, а не за кварц.- Та кварцът е съединение на силиция и кислорода! И когато към специално подготвен кварцов кристал се подаде напрежение, той започва да трепти със строго определена честота.- И какво от това!- С помощта на кварцови

кристали се изграждат „Туптящите” сърца на микрокомпютри, електронни часовници и други радиоелектронни устройства.

- Значи затова на часовниците им казват кварцови.- Да, и на тези кристали се дължи свръхголямата точност на електронните часовници.- Интересно, след като имаме толкова пясък, защо не сме се превърнали в най – големия 

производител на силициеви изделия?- И други го имат. Но за полупроводниковите прибори е необходим свръхчист кристален силиций.- Сега пък кристален! Излиза, че този елемент е доста капризен.- Освен, че силициевият кристал се получава по много бавна и скъпа технология, той трябва да бъде изключително чист. Допустим е максимално 1 чужд атом на 1 милиард силициеви атома.- Затова ли не пускат в завода за полупроводници?- Не само заради това. А работниците там приличат повече на

космонавти, тъй като всичко там трябва да е изключително чисто.- Значи от таакива кристали се правят диоди, транзистори, интегрални схеми...- Да, след съответната обработка.- И накрая, за да заприлича разговорът ни на интервю, ще те питам: какво е бъдещето на силиция?- Мисля, че от силиций ще се произвеждат още по – съвършени интегрални схеми за микрокомпютри, оптически влакна, както и слънчеви клетки, които вероятно ще се превърнат в основен източник на електроенергия!

Я ми кажи, ... „черната” кутия на самолета наистина ли е черна? Н.И.Млад Конструктор 1988/3/стр. 14,15

- Я ми кажи, ... „черната” кутия на самолета наистина ли е черна?- „Черната” кутия всъщност е с яркочервен цвят.- Аз пък си мислех, че цветът изобщо няма значение.- Напротив. Та нали първото и най – важното нещо в кутията е да бъде намерена. А на земята издирващата група сравнително лесно я открива благодарение на яркочервения цвят.- А, ако самолетът падне в морето?- От дъното на морето „черната кутия” се обажда се обажда със своя ултразвуков излъчвател.- Ако излъчването трае само няколко часа и дълбочината е доста голяма, мисля, че всичко ще бъде безполезно.- Кутията излъчва сигнали в продължение на 30 дни, и и това време смятам, че е напълно достатъчно, за да бъде извадена. В противен случай, агресивната морска вода така или иначе, ще я повреди след такъв продължителен период. Работи се със специални уреди, които установяват точното местонахождение на „черната кутия” дори и на дълбочина 6 000 метра.- Досега не съм виждал, но съм чувал, че самолети се блъскат

и във въздуха един с друг. Понякога се „забиват” с пълна скорост и в земята. Не ми е ясно как оцелява само „черната” кутия. То две коли се сблъскат с къде къде по – ниска скорост и нищо не остава от тях, та какво да говорим за самолети.- Конструкцията на „черната” кутия е такава, че да оцелява дори и ако от самолета не е останало почти нищо. „Вътрешностите” на кутията издържат над 1000 – кратно земното ускорение, т.е. те стават 1000 пъти по – тежки!- А, ако самолетът изгори?- Така и става обикновено. „Черната” кутия издържа половин час при температура 1100 С, т.е. приблизително за това време изгаря един самолет. За тази цел стените и са направени двойни, а междината се запълва с течно пенообразно вещество. При нагряване течността се изпарява и поема отделящата се топлина.- Добре де, но какво толкова ще разберат конструкторите като научат с каква скорост се е движел самолетът, или или в каква посока, или пък как е падал?- Почакай, съвременната „черна” кутия следи, записва и съхранява над 180 параметъра на полета. Вярно е, че през 50 – те години, когато се е започнало използването на „черната” кутия, са се записвали всичко на всичко 5 важни параметъра: астрономическото време, въздъшното налягане, скоростта на полета, вертикалното ускорение – падане или изкачване, и курса на полета. Но изглежда, че важни се оказали и много други параметри.- И всичко това да не би да се записва на магнетофон?- И още как. Е не става дума за обикновен магнитофон (Касетофон), а за малко по – специален записващ механизъм.

- Но как той успява да запише всичките тези данни, включително и разговорите в кабинета и по радиото?- Всъщност „черната” кутия има два записващи механизма. Те си разпределят работата помежду си. Единият записва техническите данни по време на полета,  

а другият – всичко каквото става в кабината на пилотите.- Има ли разлика между двата магнетофона?- Естествено, иначе нямаше да са два. Този за кабината работи по принцип с безконечна касета. Скоростта на движението на лентата дори е почти както при обикновените касетофони – 5 см/сек. Лентата естествено е метална и много устойчива, както на опън, така и на топлина. И понеже лентата се навива върху барабан безконечно, то автоматично се съхранява информацията от последните 30 минути на полета.- А другият магнетофон?- Той вече записва информацията от последните 25 часа. Това се налага от необходимостта да се регистрират техническите данни за по – дълъг период от време, а оттам би се получила и по – вярна информация за техническата причина за катастрофата. По – дългото време не позволява да се използва отново безконечна лента, поради което тук се използват 4 ролки, с възможност за запис и в двете посоки. Информацията от различните датчици се записва, естествено, под управлението на компютър.- Записът продължава ли и след катастрофата?- Тъй като токозахранването на „черната” кутия е свързано към бордовата мрежа, то записът се прекратява в момента на катастрофата. Това от своя страна е една допълнителна важна информация.- Като те слушам си мисля защо никой досега не се е сетил да

постави пътниците в самолета в подходящи „черни” кутии за по – голяма сигурност.

- При катастрофа „човешките черни” кутии вероятно ще оцелеят, но хората вътре – едва ли. Организмът на човека не може да издържи на чудовищните натоварвания по време на удар. От друга страна, не знам какво ще помогне на самолет, натоварен с „човешки черни” кутии, да се издигне във въздуха.

Във всеки случай двигателите ще се окажат твърде слаби. Виж, някой по – голям кран може и да го „издигне” във въздуха.

Я ми кажи, освен с часовник, времето не може ли да се измерва и по друг начин? Н.И. Млад Конструктор 1988/6/стр.9, 10

- Я ми кажи, освен с часовник, времето не може ли да се измерва и по друг начин?- Може, разбира се. Например с кибритена клечка.- Не се шегувай. Става дума за време, а не за цигари.- Точно така. Сега си представи, че за времето, за което изгаря една клечка кибрит, един завод произвежда примерно 1 транзисторен радиоприемник.- Значи, спокойно може да кажа, че един радиоприемник се произвежда за „една кибритена клечка” време, вместо например за 35 секунди.- Че можеш да го кажеш, няма спор. Но дали ще те разберат? А всъщност такива „огнени” часовници са съществували в древността. Такива хора са знаели, че една свещ изгаря например за половин нощ и по този начин са узнавали, че им

остава да спят още половин нощ.- И все пак интересно ми е да знам какво са представлявали първите часовници?- Ти дори не подозираш колко добре познаваш тези най – стари часовници. Нали миналата седмица ти сам показа един такъв часовник от Пловдив.- Ти за слънчевия часовник ли намекваш?- Точно така. Най – простите от тези часовници са направени от една пръчка, закрепена под ъгъл в земята, а циферблатът е начертан на земята около нея. През деня, когато слънцето се движи, сянката на пръчката се премества подобно на стрелките на съвременните часовници.- Добре, но излиза, че има два вида часовници: един за постоянно измерване на времето, и други – за измерване на определен период от време.- Така излиза. „Огненият” часовник е от втория тип. Но повече популярност са получили т.нар. пясъчни часовници. Ти и сега можеш да си купиш пясъчен часовник за „варено яйце”.- И все пак досега не разбрах кога и от кого е създаден прадядото на обикновения механичен часовник?- Някои смятат, че първият механичен часовник е създаден през IX в. от Пацификус от Верона, а други – от монаха Херберт през 996 г., станал по – късно папа Силвестър II. Той направил часовник за кулата в Магдебург. Най – характерното за този тип часовници е това, че на хоризонтален вал е намотано въже с тежка гира в края. Гирата опъва въжето и завърта вала. Чрез система от зъбни колела това движение се предава на стрелките на часовника. - Мисля, че по законите на физиката, ако гирата се остави свободна, то стрелката би трябвало да се движи все по – бързо.

- Правилно. И за да не стане това се грижи известно на тебе махало – тежест, закачена на тънка ос. Равномерното люлеене на махалото се оказало незаменимо качество, забелязано и използвано през XVI в. от Галилей при

създаването на новия тип часовници. Посредством, специален механизъм – т.нар. анкар, махалото се свързвало със зъбите на спирачното зъбно колело така, че за едно люлеене колелото да може да се завърти на „един зъб”.- Много интересно. И все пак ми се струва, че името на създателя на механичния часовник беше друго ...- Имаш право. Най – близък до съвременния часовник с махало е конструкцията, създадена от холандския учен Хюйгенс през 1657 г.- Да, Хюйгенс, сега си спомних.- По – късно въжето с гирата бива заменено от по – съвършенната пружина. Махалото пък е заменено от т.нар. баланс – малък маховик, който се колебае около едно равновесно състояние, въртейки се ту в една, ту в друга посока. Така се намаляват размерите на часовниците, появяват се първо джобните, а по – късно, в началото на нашия век – и ръчните часовници.- Това добре, но дали точността на механичните часовници може да съперничи на известните днес електронни кварцови часовници.- Най – добрите механични часовници имат доста висока точност – те избързват или изостават с не повече от 0,0001 сек. на денонощие. И все пак електронните кварцови часовници са по – точни, говоря за качествените.- Искам да те попитам и оше нещо: кой днес в крайна сметка определя действителното точно време на света?- В борбата за по – голяма точност учените създадоха

молекулярния часовник, в който се използва способността на определени молекули да поглъщат и излъчват електромагнитните колебания със строго определена честота. Още по – точни се оказаха атомните часовници, използвайки същата способност на някои атоми, напр, тези на цезия.

Неточността на цезиевия атомен часовник е 1 сек. на 10 000 години. - В крайна сметка това ли е най – точният часовник?- Не. Квантовият часовник, в който се използват електромагнитните трептения на водороден квантов генератор, притежава неточност от само

1 сек. на 100 000 години.- Нищо ново не казахме за другия тип часовници. Спряхме просто до пясъчния часовник.- Днес се използват най – различни механични и електронни хронометри, които ти добре познаваш. По – интересен е т.нар. радиоактивен часовник. С негова помощ учените измерват много големи периоди от време – хиляди и стотици хиляди, а дори и милиони години. Например възрастта на археологически находки. Принципът на измерване се основава на закона на радиоактивното разпадане на ядрата на химическите елементи. Различните елементи се разпадат с различна скорост. Например периодът на полуразпад (количеството на атомите се намалява наполовина) на уран 238 е 4,5 милиарда години, на уран 235 – 700 милиона години, а на въглерод 14 – „само” 5500 години.Сравнявайки съотношенията на тези или други елементи в изследвания обект със скоростта на техния разпад, учените могат да установят неговата възраст с достатъчна точност в доста широк интервал от време.- Почакай, почакай, обърках се от толкова много информация.

Ще изляза да си поиграя за един „леген” време.- Какво, какво, нещо не те разбрах?- Ами реших и аз да измисля един вид „воден” часовник. Ще си поиграя, докато водата от повредения кран в банята напълни зеления леген ...

Я ми кажи ... каква всъщност е разликата между една тиристорна и една микропроцесорна или както някои я наричат „компютърна” светкавица? Н.И.Млад Конструктор 1987/6/стр. 21,22

- Я ми кажи каква всъщност е разликата между една тиристорна и една микропроцесорна или както някои я наричат „компютърна” светкавица?- В днешно време – никаква! Микропроцесорът изчислява времето на светкавицата и след това посредством тиристор управлява лампата на светкавицата.- Почакай, наличието на микропроцесор означава ли, че светкавицата автоматично осигурява необходимото осветяване.

- Правилно. Всъщност не се регулира яркостта на лампата, а само продължителността на светене: колкото по – дълго – толкова повече светлина.- Е, досега не бях чувал за настройката на светкавицата...- Нищо чудно, нали и тя срава напълно автоматично и по

електронен път. Измервателното прозорче на светкавицата определя колко светлина е отдадена. Mикропроцесорът преобразува малко резултатът от измерването, установява кога светлината е достатъчна и изключва тока на светкавицата без колебание.- Звучи логично. Това трябва да става адски бързо, щом изключва своевременно и без това съвсем кратката светкавица.- За електрониката това не е проблем. Например тя спокойно може да изкомандва за 1/10 000 секунда „Достатъчно!”.- Именно с тиристори. Ето ти схемата на една светкавица. Чрез един преобразувател на напрежение, напрежението на батерийте се повишава на около 350 V; koндензаторът на светкавицата се зарежда до това напрежение; след като тиристорът се отпуши, лампата на светкавицата светва.- Ясно, след като е светнало достатъчно, тиристорът се запушва и токът към лампата се прекъсва.- По принцип е така, но на практика все пак не е толкова просто.

- Като гледам твоята схема, нищо друго не ми идва наум.- За съжаление тиристорът не може да се запуши отново, след като вече е отпушен. А иначе един тиристор всъщност е диод...- ... това личи ли някак си от схемата ...- ... един диод, който дори и в права посока е запушен, докато в управляващия електрод не протече ток.

- Отлично, но когато изчезне токът в управляващия електрод, би трябвало и самият тиристор да се запуши, нали?- Точно това не става. Дори, ако управляващият ток протече за съвсем кратко време, тиристорът се отпушва и остава така.

Едва след като главният ток се изключи по някакъв начин, тиристорът се запушва.- Това вече усложнява нещата.- Проблемът все пак се решава с една хитра допълнителна схема.- Още един тиристор? Да не искаш да гониш дявола чрез сатаната?- Точно така. Нека приемем, че светкавицата е светнала и микропроцесорът съобщава, че е отдадена достатъчно светлина. Тогава се включва вторият тиристор.- Той прави именно това – и понеже при заряда той отнема от тока на лампата, тя остава без достатъчно ток и загасва като първият тиристор също се запушва.

- Въпреки всичко не мога да разбера съвсем каква е ролята на кондензатора. Защо токът на светкавицата не се отведе директно към втория тиристор?- Това е възможно в действителност и по – старите уреди функционират именно така. Недостатъкът тук е, че електролитният кондензатор на светкавицата 

се разрежда напълно през тиристора и тогава, когато за светването е необходим само част от заряда на кондензатора.- Е, и? Не е ли така и при твоята схема?- Не. Зарядният ток за кондензатора тече само за един миг, и така електролитният кондензатор остава зареден. Краткият миг е достатъчен, за да остави лампата без ток и да изключи първия тиристор. А нали това беше и нашата цел?- Я ми кажи тогава, всъщност нали кондензаторът на светкавицата осигурява достатъчно ток за заряд на втория кондензатор и за светването.- Да, дори би го правил и в оня кратък миг, когато

микропроцесорът даде сигнал, ако не беше дроселът, който ти виждаш ...- Тъкмо се питах какво търси в схемата тоя дросел.- Както знаеш, токът в бобината не може да нараства скокообразно. Когато вторият тиристор се отпуши, кондензаторът поема тока, който е текъл към лампата на светкавицата. Точно в този момент помага дроселът – той повече не е в състояние да „задържи” тока към лампата.- Е, нали е блеснало все пак и снимката е станала ...

Я ми кажи ... по какъв начин може да разговаряме с теб под водата? Нина Иванова, Сашо Савов Млад Конструктор 1992/1/стр. 12,13

Я ми кажи ... по какъв начин може да разговаряме с теб под водата?- Ами просто ... като разговаряме!- Няма да стане. Та нали устата ми ще се напълни с вода веднага щом я отворя.- Имам предвид това, че ако това, което има да ми кажеш, се възпроизведе под вода от нещо, което няма да му пълни устата с вода, проблемът се решава с обикновен разговор.- А не би ли могло да се използват радиовълни?- Възможно е, но на съвсем кратки разстояния, тъй като водата поглъща на практика радиовълните.- А по телефона?- Напълно е възможно, стига да има свързващ кабел.- Исках да стане без кабели.- Знаеш ли, че с лазерен лъч могат да се пренасят множество телефонни разговори?- Под водата няма да стане, поне засега. Лазерният лъч се поглъща от водата почти веднага.- То нищо не остана!- На практика единственото решение предлага така, нареченият морски вълновод, където се разпространяват акустичните трептения.- Чакай, чакай. Излезе, че това, което каза в началото, е вярно. Пък аз го приех на шега.

- Бях сериозен относно разговорите под водата. Имай предвид, че за да се осъществи разговорът, е необходима и известна техника. Та при наличието на такава техника може да се разговаря на доста големи разстояния.- Не се шегуваш, нали? Но кой се е сетил да използва водата като носител на информация?- Един руски океанограф преди повече от 110 години – С. Макаров.- Какво точно е направил той?- Изработил уред за измерване на скоростта на подводните течения. Откритието, както и повечето открития, е гениално просто:Подводното течение завърта винт, който разклаща медно звънче, което звъни в такт със завъртанията.- И какво от това?- Тук се виждат всички елементи от подводния акустичен канал за връзка – източник на нискочестотен информационен сигнал – самото звънче, средата, средата на предаване – водата, приемник – дъното на кораба, разпознавателно устройство – морякът, който определя скоростта на подводното течение.- Така значи се предава информация под вода – чрез акустичен канал.- Такъв е принципът. А знаеш ли с каква скорост се движи звукът под вода, или по – точно във вода?- Не, но мисля, че скоростта му под вода е същата, както и във въздуха.

- Грешиш. Във вода скоростта на звука е 1500 м/сек. В зависимост от температурата и плътността на водата, скоростта се изменя от 1400 до 1600 м/сек.- Доколкото разбрах и при подводните връзки , подобно на радиовръзките, са необходими излъчватели или антени и приемници.

- Така е, само, че антените са специални, а и приемниците доста се различават от известните ти радиоприемници.- Четох някъде, че когато кораб изпздне в беда, капитанът изстрелва малък снаряд, който избухва и сигнализира за бедствието. Ами, ако наблизо няма кораби?- Малката бомба се взривява на такава дълбочина във водата, че акустичната вълна да се разпространи за кратко време на голямо разстояние и да достигне до всички приемни пунктове.- Какво е разстоянието, до което достигат акустичните вълни от бомбата?- Примерно 20 000 км. Приемните пунктове дежурят денонощно, така, че почти всяко бедствие се регистрира, най – малкото.- Питам се, ако пусна една такав абомба в р. Искър, край София, за колко време ще бъде регистрирана примерно от приемния пункт във Варна?- Не бих правил подобни експерименти, тъй като много преди това ще бъдеш регистриран от някои други органи ...

Я ми кажи ... що за уред е електронният микроскоп? Н.Иванова, С. СавовМлад Конструктор 1992/8/стр. 13

Я ми кажи ... що за уред е електронният микроскоп?- Как да ти отговоря – това е един съвършен увеличаващ уред,

незаменим в области като криминалистиката, химията, историята, електрониката и къде ли още не.- Как да ти отговоря – това е един съвършен увеличаващ уред, незаменим в области като криминалистиката, химията, историята, електрониката и къде ли още не.- Четох скоро, че само по един единствен косъм, намерен върху жертвата, е разкрит убиецът. И всичко това – благодарение на електронния микроскоп.- Нищо чудно. Като се има предвид, че той увеличава примерно 100 000 – 300 000 пъти.- И училищният микроскоп от кабинета по биология ли увеличава толкова?- Не се шегувай. Един мой познат би ти отговорил така: да, но 15 000 пъти по – слабо. Една песъчинка, „погледната” с електронен микроскоп, би изглеждала като 100 метрова канара!- Не думай. Какъв ли ще му е екранът му тогава?- Всъщност електронният микроскоп, за разлика от светлинния, не позволява истински да се „види” каквото и да е.- И все пак как се вижда тогава?- С помощта на огледала или лещи оптичният микроскоп променя хода на светлинните лъчи, за да увеличи образа на поставения под обектива му обект. Дължината на вълната на видимата светлина обаче ограничава разделителната способност – т.е. най – малкото разстояние между две точки от изследвания предмет, при което изображенията на тези точки остават отчетливи.- А как е при електронния микроскоп?- За да се получи по – висока разделителна способност трябва да се използва излъчване с по – малка дължина на вълната и точно това прави този микроскоп. В него електронът заменя фотона от видимата светлина.- И колко е разделителната способност на електронния микроскоп?- Дължината на вълната на електроните е под 2 ангстрьома (1А = 1 десетмилиардна от метъра, т.е. хиляда пъти по – голяма от

тази на видимата светлина).- Браво!- Почакай. Електронът има и друга особеност, която е от практическо значение: когато метална нишка се нагрява във вакуум, лесно се получават електрони, ускорява се електростатично поле и се отклоняват или фокусират от електромагнитно поле.- Излиза, че в сърцето на електронния микроскоп лежи един източник на електрони.- Да, нарича се електронен прожектор. Там енергия, дължаща се на високо напрежение, изтръгва сноп от електрони от метална нишка. Този сноп се изпраща в електронин „цилиндър”, снабден с електромагнитни лещи и бленди, които го фокусират, докато се получи тънък лъч, чиито диаметър е само 50 Ангстрьома.- Какво точно прави този лъч?- Електроните в лъча се движат със скорост 75 000 кm/s и достигат камерата, където изследваната проба се намира в дълбок вакуум.- Дотук е ясно. Карай нататък.- Бомбардираната проба излъчва вторични електрони, чиято посока и интензитет зависят от релефа и ориентацията в точката на удара. Детектори на електрони изпращат повторно информацията до специален екран.- Но каква е ползата да се види една толкова малка точка?- Вярно, не би било практично да се получи образът само на една точка с диаметър от около 50 Ангстрьома. Затова чрез сканиране се получава по – голяма изследвана повърхност: електронният лъч пробягва бързо по изследваната проба – точка по точка, и ред по ред.- Е, това е нещо друго.- Благодарение на сканиращ генератор, синхронизиран с развивката на лъча, информациите, получени от всеки сблъсък на лъча, се изпращат върху екран, подобен на телевизионния. Точка по точка и ред по ред той възстановява изображението на повърхността на пробата. Падините и релефите се появяват като повече или по – малко ясни точки.

- А как при тези гигантски увеличения може да се ориентира човек в изследваната област?- Обективът в неговата цялост може да се изследва с малко увеличение (примерно 15 пъти), да се мести под електронния лъч и да се накланя, за да бъде огледан от всички страни. Открие ли се интересна зона, увеличението постепенно се повишава до 100 000, 200 000 или 300 000 пъти.- И това не е всичко. Първите електрони, които удрят пробата, отчасти се поглъщат и се подлагат на „обратно разсейване”, като обратно разсеяното количество зависи от средния атомен номер на мишената. Чрез улавянето на вторичните електрони се получава топографското изображение на материала, а чрез улавянето на обратно разсеяните електрони се възстановява контрастното изображение на съставките. Трети детектор позволява да се определи химическият състав на пробата.- Излиза, че електронният микроскоп е цяла изследователска лаборатория. А би ли ми казал всъщност какво е това „атомен номер”?- Умори ме с твоите въпроси. Нека оставим „атомния номер” за някой друг път ...