Юный техник, 2010 № 07

Приготовьте для опыта: лист картона, ножницы, маленький гвоздик, деревянную линейку и 2 свечи.

Вырежьте из картона зубчатое колесо с большими зубьями, проткните центр гвоздиком, а в гвоздик вбейте линейку. Это будет ручка.

Поставьте на стол две зажженные свечи, примерно в 1 метре друг от друга и на одинаковом расстоянии от стены.

Если вы, держа зубчатое колесо за ручку параллельно стене, так чтобы на ней видны были две его тени, начнете вращать колесо, тени завертятся в одном направлении.

А теперь попробуйте заставить эти тени вращаться в противоположные стороны! Вы, наверное, долго будете искать решение этой задачи. Но вот вам подсказка: поверните колесо перпендикулярно стене. Тогда, то больше, то меньше удаляя его от стены, вы вскоре найдете такое положение, когда тени из двух эллипсов превратятся в правильные окружности. Если в этом положении вы станете вращать колесо, тени завертятся в разные стороны: одна слева направо, другая справа налево.

ВЕЗДЕСУЩИЙ ВЗГЛЯД

Приготовьте для опыта: прозрачную бумагу (кальку), линейку, ручку.

Начертите на прозрачной бумаге несколько параллельных линий на расстоянии 1 мм друг от друга. Затем вторую серию линий, пересекающих первые перпендикулярно, и еще две серии линий, наклоненных на 45° к первым линиям. В результате вы получите такую частую решетку, что, положив ее на печатный шрифт или рукопись, совершенно невозможно будет прочесть написанное.

Объявите зрителям, что вы обладаете особым зрением и способны прочитать сквозь эту бумажку любой текст. Наложите кальку на страницу книги и начните быстро двигать решетку по буквам. И произойдет маленькое чудо — вы без запинки прочтете текст.

Вам поможет «эффект забора». Вспомните, когда мы проезжаем по железной дороге или в автомобиле мимо забора, доски которого имеют промежутки между ними, можно увидеть за забором все, как будто бы досок вовсе и не существует.

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Радиолюбительские измерения

Окончание. Начало в предыдущем номере.

Рассчитаем добавочные сопротивления. Пусть у нас имеется головка с параметрами: I_o=50 мкА, R_o=1,6 кОм (это реальные значения). Давайте условно выберем нижний предел измерения V₁=1 В. Тогда R₀ + R₁ должно равняться 1°В/50 мкА = 20 кОм. Следовательно, R₁=20 — 1,6 = 18,4 кОм. Аналогично для предела V₂= 5 В общее добавочное сопротивление должно быть 100 кОм, но из него надо вычесть уже имеющиеся 20. Тогда R₂ = 100 — 20 = 80 кОм. И так далее.

Добавочные сопротивления надо подбирать с точностью такого же порядка, как и точность головки, указанная на ее шкале (для данной головки она равна 1,5 %). Можно составлять из двух резисторов (их сопротивления складываются), подбирая только один. Наконец, надфилем можно осторожно подпиливать проводящий слой на резисторе, при этом его сопротивление увеличивается. При подборе резисторов неоценимую помощь как раз и может оказать цифровой прибор, включенный омметром.

Амперметры. В вашей практике это будут чаще миллиамперметры, потому что с сильными токами приходится иметь дело редко. Посмотрим, как правильно включить амперметр (рис. 3). Там же, для сравнения, показан и вольтметр.

Как видим, для подключения амперметра цепь надо разорвать, а для этого все устройство необходимо сначала выключить! Процесс измерения токов оказывается сложнее. Мы уже установили, что внутреннее сопротивление вольтметра R_в должно быть как можно больше, чтобы он не «ответвлял» на себя тока и не нарушал работу измеряемой цепи R, т. е. R_B >> R. Требования к амперметру прямо противоположные. Его сопротивление должно быть как можно меньше, чтобы уменьшить падение напряжения на нем, т. е. R_a<< R. В старой аппаратуре часто можно найти головки с током полного отклонения 1…20 мА.

В них рамка намотана довольно толстым проводом, и ее сопротивление невелико. А что делать, если имеется, например, головка от бытового магнитофона (индикатор уровня записи) с параметрами: I₀= 200 мкА, R_o= 0,5 кОм (6,2 мА и 500 Ом). Вольтметр из нее можно сделать, и мы уже знаем как.

Для расширения пределов измерения амперметра служат шунты. Это низкоомные резисторы, включенные параллельно выводам головки (рис. 4).

Общее правило: ток через шунт во столько раз больше тока через головку, во сколько сопротивление шунта меньше сопротивления головки.

Пусть из упомянутой магнитофонной головки (0,2 мА и 500 Ом) вы хотите сделать амперметр на 0,2 А. Тогда сопротивление шунта должно быть в 1000 раз меньше сопротивления головки, т. е. 0,5 Ом. Точная формула для предела измерения тока I выглядит так:

R_ш = R₀∙I₀/(I – I₀).