Изучение теоретических основ радиоэлектроники в кружке пионерского летнего лагеря

Занимательные советы      Постоянная ссылка | Все категории

Многие юные радиолюбители, еще только начавшие знакомиться с азами техники, жалуются своим руководителям на то, что уж очень мало сходства между принципиальной схемой любого радиоустройства и его же монтажной схемой. Иными словами, в глазах начинающих зачастую слишком велик разрыв между теорией и практикой электроники.

Окончательно преодолеть этот разрыв можно, разумеется, только упорной и систематической работой. Несколько сгладить переход учеников от теории к практике, сделать его более постепенным и естественным помогут радиокубики.

Что же это такое?

Радиокубики — это пластмассовые коробочки, в которые вмонтированы различные радиодетали и магниты, притягивающие кубики друг к другу и соединяющие их в работающее устройство. На каждом кубике изображено условное обозначение находящихся в нем деталей. Имея Достаточный набор кубиков, можно в считанные минуты собрать из них самые различные устройства — от простейшего детекторного до громкоговорящего приемника и даже узлов электронной вычислительной машины (ЭВМ). Устройства собираются на металлической пластине, являющейся одновременно общей «массой». Источником питания служат «Крона», две батарейки 3336Л или выпрямитель.

В конструкции радиокубиков применен минимум дефицитных деталей. Так, вместо динамических головок используется простейший телефон марки ТМ-2А, громкость звучания которого вполне достаточна для занятий радиоэлектроникой.

При экспериментах с кубиками не нужны кусачки, плоскогубцы, паяльники, провода. Для начала потребуются 10 кубиков, показанных на рис. 1, и металлическая плата, к которой – притягиваются кубики и на которой производится сборка.

Рис. 1. Чтобы понять основные свойства различных радиодеталей и законы электрических цепей, нам будет достаточно всего девяти верхних кубиков

Поясним назначение кубиков.

1- кубик питания. К нему проводами подключается батарея или выпрямитель. Кубик питания имеет два контакта, один сбоку и один внизу. Боковой контакт кубика присоединяется синим проводом к отрицательному полюсу батарейки, а нижний контакт — красным проводом к «плюсу» батарейки. 2 — кубик выключателя (в нем находится кнопка). 8, 4 и 5 — соединительные угловые и кубик с Т-образным соединением. 6 — кубик с лампочкой (применена СМН-6,3-20). 7 —кубик заземления, кубик с двумя гнездами, или изолирующий. В случае если в его гнезда ничего не включено, он разрывает электрическую цепь. Но чаще всего этот кубик служит для подключения к устройствам различных радиодеталей (резисторов, диодов и конденсаторов). Два гнезда изолирующего кубика связаны с соответствующими боковыми контактами. 9 — связывающий кубик с двумя гнездами, одно из которых заземлено. Он обычно требуется, когда к устройству нужно подключить телефон. Гнезда связывающего кубика соединены с нижним и боковым контактами. 10 — модульный кубик. Он самый главный и поэтому вчетверо больше всех остальных. Для него сразу нужно заготовить сменную карточку-накладку, она понадобится для того, чтобы превратить модульлый кубик в кубик-транзистор.

Каждый • занимающийся в кружке радиоэлектроники пионерлагеря получает на время занятий комплект радиокубиков, уложенных в пенал, показанный на рис. 3. По боковым сторонам кубиков установлены нейзильберовые контактные пластинки, к которым внутри кубиков подпаиваются проводники или радиодетали. За контактными пластинками располагаются ферритовые магниты, притягивающие кубики друг к другу

Рис. 2. В кубике заземления боковой контакт соединяется с нижним контактом, который при сборке схем на металлической плате соединяется с платой, являющейся «землей» и общим «плюсом» для всех схем

В кружке пионерлагеря можно использовать и самодельные радиокубики с контактами из одежных кнопок. Как их сделать, будет рассказано в конце этой статьи.

В условиях короткой лагерной смены нет времени для проведения с радиокубиками всех возможных 200 экспериментов, и чаще всего приходится ограничиться только наиболее важными, занимательными и доступными. О них и пойдет речь ниже.

Для удобства проведения занятий с наборами радиокубиков в кружке пионерлагеря руководитель кружка может заранее скомпоновать в специально изготовленных чемоданах-передвижках по нескольку комплектов радиокубиков с миллиамперметрами на ток 1…10…100 мА. Два таких чемодана-передвижки по шесть комплектов кубиков в каждом обеспечивают проведение занятий с группой до 12 человек.

Изучение электроники на кубиках начинается с простейших электрических цепей. На этом этапе ребята знакомятся с назначением радиодеталей, RС-схемами, транзисторами и их свойствами, мультивибраторами, триггерами и логическими элементами.

В заключение этого маленького курса предусматривается целый раздел «веселой электроники», в котором предлагается собрать и отрегулировать на слух целый ряд устройств, имитирующих голоса животных и различные шумы.

Состав экспериментов в предлагаемой системе по желанию руководителя кружка может быть расширен за счет добавления радиокубиков с новыми деталями (фоторезисторами, светодиодами и т. д.). Если в комплект радиокубиков входит миллиамперметр на 1… 100… 1000 мА, то кружковцы смогут контролировать силу токов в различных цепях экспериментальных устройств.

Особое внимание в предлагаемой системе уделяется объяснению физических процессов, протекающих в электронных схемах. Это делает кубики универсальным учебным пособием, пригодным для школьников самых различных возрастов.

Рис. 3. Комплект радиокубиков, уложенный в металлический пенал

После первого, «теоретического», этапа работы наступает этап самостоятельного конструирования. Успевающим ребятам в качестве поощрения выдаются заготовки будущих конструкций (специально сделанные монтажные платы, заранее подобранные детали, провода). Такая система позволяет каждому члену кружка пионерлагеря за смену смонтировать хотя бы одно электронное устройство и оформить его в виде занимательной конструкции.

Успевающие ребята, сумевшие аккуратно выполнить свою первую электронную модель, могут приступить к самостоятельному изготовлению еще одного или даже нескольких устройств. Но в этом случае им приходится обходиться без заготовок. Монтажную плату из фольгированного стеклотекстолита они делают сами, самостоятельно подбирают и проверяют по прибору транзисторы, находят в кассах кружка нужные резисторы, конденсаторы, лампочки и прочие детали. Словом, успех не только заслуживает поощрения, но и обязывает кружковца работать еще лучше.

Знакомство с основами теории радиоэлектроники сопровождается демонстрацией красочных рисунков и плакатов, на которых иллюстрируется и строение атома, и движение электронов в различных электрических цепях (рис. 4).

Рис. 4. Пример плаката «Электроны в замкнутой электрической

Начинающим членам кружка, еще не изучавшим физику, электроны и транзисторы можно представить так, как показано на рис. 5. Например, транзистор можно изобразить в виде милиционера-регулировщика (рис. 6), батарею — в виде насоса и т. д.

Рис. 5. Электроны в электрической цепи устремляются от «минуса» к «плюсу»

Рис. 6. Транзистор, как милиционер, управляет движением электронов

На освоение нашего небольшого теоретического курса, состоящего примерно из 25…30 опытов с радиокубиками, в кружке лагеря используются три первых занятия (по 2 часа каждое). После каждого двухчасового теоретического занятия ребята от 40 минут до часа учатся паять, о чем также будет подробно рассказано в конце этой главы.

Выполняя первые опыты с кубиками, познакомим ребят с простейшими электрическими цепями. Вот пример начального опыта с пояснениями руководителя.

Если разместить кубик питания и кубик с лампочкой на металлической плате и присоединить к ним кубик заземления, то лампочка загорится. Почему горит лампочка в этом опыте? Потому что через нее протекает электрический ток. Он протекает от батарейки к лампочке, а затем через кубик заземления и металлическую плату возвращается к батарейке. Это и есть простейшая электрическая цепь.

Продолжим наши опыты, сопровождая их пояснениями руководителя кружка, обращенными к начинающим кружковцам.

От монетки-выключателя к кубику-выключателю. Разместим кубик батарейки, лампочки и заземления на пластине так, чтобы между лампочкой и «землей» было небольшое пространство. Ясно, что лампочка не горит, потому что электрический ток по воздуху не течет.

Теперь вставьте в этот промежуток медную монетку так, чтобы она касалась только боковых сторон кубиков лампочки и заземления. Лампочка загорается.

Подвигайте монету так, чтобы несколько раз включить и выключить лампочку. Вновь убеждаемся: лампочка загорается, когда монета касается обоих кубиков.

Теперь заменим монетку кубиком выключателя и нажмем на кнопку. Лампочка загорелась.

Когда кнопка выключателя нажата, в кубике соединяются две пластинки, и электрическая цепь замыкается. Действие выключателя, таким образом, состоит в соединении двух контактов в кубике.

Так мы составили простейшую электрическую цепь (рис.7), в которой электроны от «минуса» батарейки идут к лампочке и через выключатель и заземление возвращаются к положительному полюсу батарейки. В кубик вмонтирована лампочка СМН-6,3-20, рассчитанная на напряжение 6,3 В и потребляющая ток, равный 20 мА.

Рис. 7. Простейшая электрическая цепь из радиокубиков

 

Занимательные советы      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника