Юный техник, 2009 № 10
Шрифт:
Так что, исходя из несложных расчетов, можно сделать вывод, что солнечное оружие возможно. Более того, создать его не так уж сложно, достаточно лишь направить в одну точку лучи зеркал общей площадью 10 м 2.
Возможно, подобными расчетами руководствовался французский натуралист, биолог, математик, естествоиспытатель и писатель XVIII века Жорж Луи Бюффон, будто бы сумевший в присутствии короля Людовика XV поджечь на расстоянии 50 метров дубовую доску с помощью установки из 128 плоских зеркал, каждое из которых пускало зайчик в строго определенную и единую для всех точку.
Но, если эксперимент Ж.Л. Бюффона можно подвергнуть сомнению, то опыт греческого
Столь же удачный эксперимент такого рода в 2005 году провели студенты Массачусетского технологического института: 129 зеркал со стороной 0,3 м расставили на скамейках и, поочередно закрывая и открывая накидки, навели на цель. Затем накидки по команде были удалены. Лучи солнца «ударили» в полноразмерный макет кормы триремы, сделанной из досок красного дуба. Макет вспыхнул мгновенно.
Проверить оружие Архимеда можете и вы. Если расстояние до мишени сократить до 10 м, то опыт можно провести в любом школьном дворе. Потребная площадь зеркал сократится в 25 раз — с 10 до 0,4 кв.м. То есть 28 человек с обычными круглыми зеркалами диаметром 14 см вполне могут вместе составить систему с необходимой суммарной площадью зеркал.
Этого достаточно для воспламенения модели. Но вообще-то лучше обойтись без огня. Поэтому модель триремы можно вырезать из тонкого пенопласта для отделки стен и закрасить ее черной гуашью. Температура плавления пенопласта около 120 °C. Эффект от облучения должен сказаться мгновенно. Макет, правда, не вспыхнет, а «потечет».
Воспроизводство солнечного оружия Архимеда — прекрасный веселый эксперимент для большой компании, да еще и на свежем воздухе. Но необходима осторожность! Все участники должны быть в темных очках и обязательно стоять в одну линию на расстоянии 10 м от цели.
Никто не должен подходить к мишени, это крайне опасно. Эксперименты производите только в присутствии взрослых.
А. ВАРГИН
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Сверхрегенараторы — уникальные приемники
Сверхрегенератор (его еще называют суперрегенератор) — это совершенно особый вид усилительного, или усилительно-детекторного, устройства, обладающий при исключительной простоте уникальными свойствами, в частности, коэффициентом усиления по напряжению, достигающим миллиона! Это означает, что входные сигналы с уровнем в доли микровольта могут быть усилены до долей вольта. Разумеется, обычным способом такое усиление в одном каскаде получить невозможно, но в сверхрегенераторе используется способ усиления, предложенный в начале 1920-х годов Эдвином Армстронгом, радиолюбителем и изобретателем, подарившим миру еще и такие замечательные устройства, как регенератор (1914 г.)» супергетеродин (1918 г.) и радиовещание с ЧМ (1930-е годы).
Полностью теорию работы сверхрегенератора вы можете найти на сайте журнала ( , в разделе «Статьи». Здесь же скажем вкратце, что сверхрегенератор работает с выборками входного сигнала, взятыми в последовательные моменты времени. Затем происходит усиление выборки во времени, и через какой-то промежуток снимается выходной усиленный сигнал, часто даже с тех же точек, к которым подведен и входной. Пока совершается процесс усиления,
В сверхрегенеративном способе усиления заложен и принципиальный недостаток — слишком широкая полоса пропускания, — не позволяющий использовать его в АМ-диапазоне, но в значительно меньшей мере проявляющийся на FM.
Для лучшего уяснения процессов, происходящих в сверх регенераторе, обратимся к устройству, изображенному на рисунке 1, которое, в зависимости от постоянной времени цепочки R1C2, может быть и регенератором, и сверхрегенератором. Эта схема была разработана в результате многочисленных экспериментов и, как представляется автору, оптимальна по простоте, легкости налаживания и получаемым результатам.
Транзистор VT1 включен по схеме автогенератора — индуктивной трехточки. Контур генератора образован катушкой L1 и конденсатором С1, отвод катушки сделан ближе к выводу базы. Так согласовывается высокое выходное сопротивление транзистора (коллектора) с меньшим входным сопротивлением (базы).
Схема питания транзистора несколько необычна — постоянное напряжение на его базе равно напряжению коллектора. Транзистор, особенно кремниевый, вполне может работать в таком режиме, ведь открывается он при напряжении на базе (относительно эмиттера) около 0,5 В, а напряжение насыщения коллектор — эмиттер составляет, в зависимости от типа транзистора, 0,2…0,4 В. В данной схеме и коллектор, и база по постоянному току соединены с общим проводом, а питание поступает по цепи эмиттера через резистор R1.
Напряжение с нижней по схеме части витков катушки L1 приложено к переходу база — эмиттер транзистора VT1 и усиливается им. Конденсатор С2 — блокировочный, для токов высокой частоты он представляет малое сопротивление. Нагрузкой коллекторной цепи служит резонансное сопротивление контура, несколько уменьшенное из-за трансформации верхней частью обмотки катушки.
Устройство обладает рядом достоинств, к которым относятся простота конструкции, легкость налаживания и высокая экономичность: транзистор потребляет ровно столько тока, сколько необходимо для достаточного усиления сигнала. Подход к порогу генерации получается весьма плавным, к тому же регулировка происходит в низкочастотной цепи, и регулятор можно отнести от контура в удобное место. Регулировка слабо влияет на частоту настройки контура, поскольку напряжение питания транзистора остается постоянным (0,5 В), а следовательно, почти не изменяются и междуэлектродные емкости.
Описанный регенератор способен повышать добротность контуров в любом диапазоне волн, от ДВ до УКВ, причем катушка L1 не обязательно должна быть контурной — допустимо использовать катушку связи с другим контуром (конденсатор С1 в этом случае не нужен). Можно намотать такую катушку на стержень магнитной антенны ДВ — СВ-приемника, причем число витков ее должно составить всего 10–20 % от числа витков контурной катушки, Q-умножитель на биполярном транзисторе получится дешевле и проще, чем на полевом, который мы уже описывали.