Юный техник, 2006 № 03 - Журнал «Юный техник»

Все эти оптические эффекты создаются простым электронным блоком, принципиальная схема которого приведена на рисунке.

В состав блока входит генератор коротких электрических импульсов, построенный по схеме несимметричного мультивибратора на транзисторах VT1, VT2. Входящие в него R-C элементы задают частоту генерации; ее можно изменить переменным резистором R6. На выходе генератора включен усилительный каскад с транзистором VT3, в коллекторную цепь которого введен в качестве нагрузки «сверхъяркий» светодиод ELI белого свечения.

Резистор R8 ограничивает максимальный ток через светодиод на уровне порядка 55 миллиампер. Все постоянные резисторы типа МЛТ мощностью до 0,5 Вт, переменным может послужить тип СП-0,4. Конденсатор нужен оксидный, типа К50-16, К50-6 или подобный. Сравнительно небольшое электропотребление устройства позволяет использовать для его питания набор из последовательно включенных 1,5-вольтовых гальванических элементов, например, тип размера «АА».

Светоизлучающий диод следует разместить в светозащитной камере сбоку, так, чтобы его вспышки не слепили глаза зрителей и не создавали мешающих бликов на демонстрационном столе и на потолке помещения. Возможно, есть смысл снабдить светодиод рефлектором с ограниченным углом излучения.

Ю. ПРОКОПЦЕВ

Дышите глубже

Отрицательные ионы уничтожают в воздухе бактерии, снимают бессонницу и депрессию, да и вообще с ними легче живется. Они обычно есть в воздухе лесов и гор. Но можно создавать их и с помощью так называемой люстры Чижевского — подобия зонта со спицами, снабженными заостренными шипами.

При подаче на «зонт» высокого напряжения на концах шипов создаются значительные перепады электрического поля, вызывающие ионизацию воздуха. Но уместна такая люстра лишь в больших помещениях. А для улучшения воздуха, например, у рабочего стола достаточно крохотного ионизатора, потребляющего ничтожную мощность и потому вполне безопасного. Электрическая схема такого ионизатора показана на рисунке.

Это высоковольтный преобразователь, включающий в себя блокинг-генератор на транзисторе VT1, повышающий трансформатор Т1 с диодным умножителем напряжения VD1, С4, С5, VD2, а также «излучатель» ионов WA1 — кусок мелкоячеистой металлической сетки размером примерно 50x50 мм. Излучатель следует разместить в пластмассовом корпусе с большим числом отверстий, чтобы исключить контакт с высоковольтным электродом.

Самый ответственный узел конструкции — высоковольтный трансформатор. Его основой служит Ш-образный сердечник с размерами 12x16 мм из феррита марки 2000НН. Повышающая обмотка L2 имеет 2000 витков провода ПЭВ-1 0,05, первичная L1 — 45 витков провода ПЭВ-1 0,5. Между слоями обмотки L2 помещается слой изоляции из полистирольной пленки; подобная изоляция в два-три слоя вводится между обеими обмотками. Выводить наружу концы обмоток следует по кратчайшему пути, не пересекая витков обмотки и располагая их возможно дальше один от другого.

В непосредственной близости от трансформатора размещают выпрямитель, собранный по схеме умножителя напряжения, а у его выхода — излучатель ионов WA1. Напряжение ионизации составляет порядка 3…7 кВ. Электропитание устройства от осветительной сети переменного тока обеспечивает адаптер G1, рассчитанный на нагрузку током порядка 0,3 А при стабилизированном напряжении 9…10 В. Для сборки настольного ионизатора можно использовать постоянные резисторы R1, R3 типа МЛТ-0,5, подстроечный R2 — СП-0,4; конденсатор С1 — оксидный, типа К50-16, С2 и СЗ — К73-5. Конденсаторы С4, С5 должны быть высоковольтными марки К73-14 или К15-5. Дроссель L3 — типа Д-0,1. В высоковольтной цепи могут применяться диодные «столбики», например, Д1005А.

Транзистор VT1 нужно установить на теплоотводящий радиатор. Следует иметь в виду, что при длительной эксплуатации ионизатора вокруг высоковольтных цепей накапливается пыль. Поэтому время от времени следует отсоединять ионизатор от электросети и очищать внутренность прибора кисточкой.

Ю. ГЕОРГИЕВ

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос — ответ

Не раз слышала, что девушка за рулем — это «мина замедленного действия». При первой же аварийной ситуации она, мол, потеряет голову и бросит руль. Так ли это на самом деле?

Наташа Куролесова,

г. Москва

К прискорбию представителей мужского пола должны сообщить, что недавно английские ученые из Бредфордского университета опровергли это суждение по всем правилам серьезной науки. Они провели эксперимент, в котором приняли участие 43 человека — мужчины и женщины в возрасте от 18 до 35 лет. Им были предложены нейропсихологические тесты, оценивающие пространственное ориентирование, память, внимание, планирование и собственно управление автомобилем.

Оказалось, что представительницы слабого пола лучше справляются с заданиями, где требуется быстро переключать внимание с одного действия на другое, поэтому вождение дается им проще. Им помогает в этом женский гормон эстроген. Исследователи также считают, что этим же можно объяснить и то, что в школе девочки обычно учатся лучше мальчиков.

Проводя во сне почти треть жизни, человек до сих пор не может понять, для чего нужно спать. Для отдыха мышц сон необязателен — достаточно просто поваляться на диване, а мозгу отдых — в бытовом понимании этого слова — не нужен вовсе. Так зачем же мы спим?

Илья Самойлов,

г. Кинешма

В современной сомнологии (наука об изучении сна) существуют несколько основных гипотез, объясняющих природу сна. Согласно, например, первой, энергетической, во сне происходит восстановление энергии, потраченной во время бодрствования. Особая роль при этом отводится глубокому, или дельта-сну. Замечено, что чем сильнее человек устал, тем дольше у него длится дельта-сон. Именно во время этой фазы у человека выделяется гормон роста (недаром говорят, что дети растут во сне). У взрослых этот гормон тоже выделяется, только отвечает он уже за переработку жира.

По другой гипотезе, информационной, во сне нуждаются не мышцы и не органы, а психика: восприятие, сознание, память. Сон дает возможность мозгу «перезагрузиться» и переложить информацию из оперативной памяти в долгосрочную. Это подтверждает эксперимент, который провели недавно американские нейрофизиологи Кимберли Фенн, Говард Нусбаум и Дэниэл Марголис. В ходе эксперимента студенты-добровольцы должны были выучить отрывок текста и повторить его через час, через пять часов (вечером того же дня) и на следующее после зубрежки утро. Выяснилось: те, кто вечером не мог выдавить из себя ни слова, утром прекрасно справлялись с заданием.

Интересно, а почему мощность двигателей меряют в «лошадиных силах»? Откуда пошел такой обычай?

Валентин Сорокин,

г. Рязань

В XVIII веке англичанин Джеймс Уатт изобрел паровой двигатель. Пытаясь объяснить промышленникам, насколько выгодна его машина, он и посчитал, сколько лошадей она может заменить. При этом он высчитал, что изобретенная им единица измерения равняется мощности, которую нужно развить, чтобы за одну секунду поднять груз весом 75 килограммов на высоту метра.

Теперь термин «лошадиная сила» применяют чаще всего в автомобилестроении. В 1960 году XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла единую Международную систему единиц СИ, где мощность выражается в ваттах. Так что одна лошадиная сила равна ныне 736 ваттам.

ДАВНЫМ-ДАВНО

Ученые издавна пытались доказать, что нефть можно получить из твердого вещества. Так, в 70-е годы XIX века французский физик Вертело, нагревая уголь с кислотой и йодом, получил нефть. Как и многие другие эксперименты, этот остался без внимания. Тем временем Германия, готовясь к мировой войне, стала развивать автотранспорт, начала моторизацию армии. Собственной нефти у нее не было, и немецкие химики вспомнили про опыты Вертело и получили задание на разработку производства синтетического бензина из угля. Использование в качестве катализатора йода делало производство крайне дорогим, и новую серию экспериментов начал немецкий же химик Бергиус.

В глубокой тайне Бергиус разработал дешевый катализатор и показал, что более всего для производства бензина пригоден бурый уголь.

Метод выглядел примерно так. Угол размалывали, смешивали с небольшим количеством нефтяного масла, после чего нагревали до 450 °C и под давлением 250 атм соединяли в присутствии катализатора с водородом. После ряда дополнительных операций получался бензин, смазочные масла, пластические массы и множество других полезных веществ.