Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2012 № 09

На транзисторе Q1 собран ключ, срабатывающий в зависимости от степени освещенности датчика PR. В темноте транзистор открыт током смещения, протекающим от источника питания через резистор R1.

На свету датчик замыкает этот ток «на себя», напряжение базы становится менее 0,5 В, и транзистор закрывается. Для более четкого срабатывания ключа он охвачен цепью положительной обратной связи через резистор R4 — то, что получилось из транзисторов Q1 и Q2, иногда называют триггером Шмитта. Он имеет некоторый гистерезис, и включение фонарика происходит при меньшей освещенности, чем его выключение.

Транзисторы Q2 и Q3 образуют повышающий инвертор.

Маленькое отступление: поначалу у меня возникала мысль, что, может быть, нехорошо срисовывать чужие схемы готовых устройств (авторские права и пр.), хотя в целях самообразования это никогда и нигде не возбранялось. Однако, когда я увидел, что схема инвертора практически не отличалась от той, которую когда-то я сам разработал для светодиодов и опубликовал в «Юном технике» (статьи «Сверхэкономичные индикаторы» и «Солнечная энергетика»), совесть моя совершенно успокоилась.

Это лишнее подтверждение того, что оптимальные технические решения одинаковы и в Малайзии, и в Китае, и в России.

Итак, транзисторы Q2 и Q3 включены последовательно, один за другим, по схеме двухкаскадного усилителя. Усилитель охвачен цепью положительной обратной связи через емкостной делитель C1, С2 и поэтому превращается в релаксационный генератор импульсов. Нагрузкой транзистора Q3 служит катушка индуктивности L1, запасающая энергию во время открытого состояния транзисторов Q2 и Q3.

Но это состояние не может продолжаться долго, поскольку ток через L1 нарастает, ее ферритовый сердечник входит в насыщение, индуктивность уменьшается, а напряжение на коллекторе Q3 повышается. Это повышение немедленно передается через конденсатор С2 на базу Q2 и запирает его. Вслед за ним запирается Q3, и импульс тока через транзисторы прекращается.

Но ток через катушку индуктивности L1 не может прекратиться мгновенно. Он продолжает идти и формирует на коллекторе Q3 положительный выброс напряжения, который может во много раз превосходить напряжение питания. Но у нас он просто открывает светодиод LED, и энергия, запасенная в катушке, превращается в световую. Пауза между импульсами продолжается до тех пор, пока не израсходуется энергия магнитного поля катушки и затем не разрядятся конденсаторы C1, С2.

Дальнейшее поведение генератора зависит от состояния Q1. Когда он заперт днем, то смещения на базе Q2 нет, оба транзистора генератора закрыты и импульсы генерироваться не будут. Если же Q1 открыт ночью, то ток смещения поступает на базу Q2 через резистор R3, и генератор будет продолжать генерировать импульсы — светодиод загорится. Для отключения светодиода служит выключатель SW — если он разомкнут, то генерации импульсов нет, и светодиод не горит, поскольку напряжение аккумуляторного элемента меньше его напряжения зажигания.

Кстати говоря, если бы изготовители не экономили, а поставили два аккумуляторных элемента, а также 3-вольтовый белый светодиод, то он все равно бы не горел без генерации импульсов инвертором, поскольку номинальное напряжение батареи было бы 2x1,2 = 2,4 В. Зато в данной схеме он служил бы хоть каким-то предохранителем от перезаряда аккумуляторов, ограничивая напряжение на каждом элементе на уровне 1,5 В, то есть загораясь при этом напряжении даже на свету.

В заключение несколько практических советов для желающих повторить эту конструкцию. Для нее вполне подойдут отечественные транзисторы КТ315 и КТ361 с любыми буквенными индексами. Диод D1 может быть любым, с предельным током 40…60 мА. Марка датчика — фоторезистора неизвестна, по наверняка можно подобрать что-нибудь подходящее из имеющихся, измерив сопротивление на свету и в темноте с помощью тестера. Катушка L1 миниатюрная, по виду напоминающая резистор, индуктивность ее также неизвестна, но полагаю, что нескольких миллигенри будет достаточно. Можно намотать 100… 150 витков на ферритовом колечке или использовать одну из обмоток малогабаритного трансформатора. Полезны рекомендации, приведенные в упомянутых выше статьях.

Желаю удачных экспериментов!

В. ПОЛЯКОВ, профессор

Вопрос — ответ

Говорят, обувь надо чистить не только снаружи, но и изнутри. Зачем и как это надо делать?

Кирилл Поздняков,

г. Владивосток

Санитарные врачи и в самом деле полагают, что время от времени необходимо производить дезинфекцию обуви изнутри, чтобы уничтожить те микробы и грибки, что со временем там накапливаются. Самый простой способ провести такую операцию — помыть внутреннюю часть обуви губкой и хозяйственным мылом.

Кроме того, в продаже имеются и специальные ультрафиолетовые излучатели, которые производят санацию с помощью источника ультрафиолета. Помните только, что на источник ультрафиолета нельзя смотреть, как и на огонь электросварки, иначе заболят глаза.

В школе я учу английский язык вот уже три года, а толку чуть. Между тем, как я слышала, существуют курсы, где людей обучают разговорным навыкам иностранного языка за считаные недели. Как этого добиваются?

Наталья Кириченко,

г. Краснодар

В самом деле, стандартная методика преподавания иностранного языка чаще всего заканчивается тем, что человек получает возможность переводить иностранные тексты со словарем.

Интенсивные разговорные курсы хороши для тех, кто хочет «нахвататься» наиболее ходовых фраз перед поездкой за границу. За несколько дней человек получает минимальный запас слов и выражений. Но они обычно выветриваются из головы, как только поездка заканчивается.

Лучший результат получается на курсах, где преподавание ведет иностранец — носитель того языка, который вы хотите изучить. С ним волей-неволей приходится общаться на изучаемом языке, поскольку по-русски он понимает весьма плохо или не говорит вообще. Зато вы будете потом говорить с лондонским, оксфордским или иным акцентом.

И, наконец, наилучший результат достигается, когда человека отправляют на 2–3 месяца в ту же Англию или в США, где вокруг него не будет ни одного человека, понимающего по-русски. Такой метод «полного погружения» заставляет полностью мобилизовать свои способности.

Иначе ведь у окружающих даже еды и воды не допросишься.

Скажите, пожалуйста, как и когда надо чистить зубы? А то сейчас столько рекламы, что не знаешь, чему верить…

Наташа Сумарокова,

г. Воронеж

Классический вариант — чистить зубы утром и вечером. И чистить надо не торопясь, в течение двух минут, а не 20–30 секунд, как делают многие. При этом не имеет особого значения, какую щетку вы используете — ручную или электрическую, с новомодным расположением щетинок или традиционным.

Главное, чтобы вы ее своевременно меняли. Причем чистить зубы сразу после каждого приема пищи, как советуют иные продавцы и производители зубной пасты, гораздо вреднее, чем не чистить их вообще. Такое парадоксальное заявление сделали недавно представители весьма авторитетной организации — Академии стоматологии, объединяющей в своих рядах дантистов США и Канады.

Как оказалось, это верный путь к быстрому разрушению тканей зуба. Мы часто потребляем продукты с высокой кислотностью.

Так вот: если в первые 20 минут после еды тереть зубы щеткой, то вы только поможете кислоте быстрее проникнуть в эмаль и находящуюся под ней минерализированную ткань, которая называется дентин.

Промежуток времени между приемом пищи и чисткой зубов должен быть не менее 30 минут.

Не стоит также и постоянно жевать жвачку. Она, кстати, была придумана для того, чтобы солдаты в полевых условиях, при недостатке воды могли хоть как-то почистить зубы. Но мы же ведь вовсе не участвуем постоянно в войсковых операциях?..

В конце XIX века физики заинтересовались исследованиями низких температур, в частности сжижением газов — кислорода, азота, водорода. При этом одной из самых больших проблем оказалось не получение жидких газов, а их более-менее долговременное хранение. Так польские физики К. Ольшевский и 3. Вроблевский впервые получили жидкий кислород в 1883 году, затем смогли сжижить и водород, но вот хранить их не могли — сильно охлажденные газы-жидкости быстро испарялись.

Немецкий физик Адольф Вейнхольд придумал для хранения жидких газов в 1881 году стеклянный ящик с двойными стенками, между которыми был откачан воздух для лучшей теплоизоляции. Но так удавалось хранить жидкий газ всего несколько часов.