домой

©Злотин БОРИС ЛЬВОВИЧ, ©Зусман  АЛЛА ВЕНИАМИНОВНА. 

Изобретатель пришел на урок

иллюстрации:  ©А.Д. Гладышев, ©Н.А. Асланова


публикация на сайте http://jlproj.org
 обложка книги
ДИАЛОГ С ЭВМ

Разговор на ходу

ИГЗ: Вечно удивляющий магнит
ЗАДАЧИ:

Диалог с ЭВМ

ДИАЛОГ С ЭВМ

 Недавно к нам в «Прогресс» обратились за помощью с радиозавода. Вот какая у них возникла проблема.
Задача 47.
При пайке радиоэлементов на печатных платах возникает неприятный эффект: после одной-двух перепаек электропроводная «дорожка» — тонкий слой меди — отрывается от основы, обычно изготавливаемой из пластика. После этого плату уже нельзя отремонтировать. Как быть?
— С чего начнем решение? — спросил Изобретатель.
—— А почему они отрываются?
— Какие вы хитрые! Сами узнайте!
— Значит, сначала нужно решить исследовательскую задачу? Как сделать, чтобы при пайке медная дорожка отрывалась? — Да. Только одно уточнение: как сделать, чтобы дорожка обязательно отрывалась!
— Ну и задача! Дернуть ее посильнее клещами, вот и оторвется! — это сказал паренек, пропустивший несколько предыдущих занятий.
— Нет, ребята,— терпеливо объяснил Изобретатель,— на заводе никто специально клещами дорожки не отрывает. Это происходит без вредительства. Что-то нам неизвестное отрывает их.
— Икс-элемент!
— Правильно, икс-элемент. Но если в изобретательских задачах икс-элемент может быть и со стороны, то в исследовательских задачах, где все происходит без нашего специального вмешательства, он должен быть из ресурсов! Что у нас есть в задаче?
— Медная дорожка! Тепло!
— Паяльник!
— И еще то, чем паяют!
— Верно, припой в нашем случае сплав на основе олова.
— Еще плата и радиоэлементы!
— Отлично! Ресурсов предостаточно. А теперь попытаемся «вычислить», какой ресурс нам нужен. Давайте воспользуемся вепольным анализом. Что у нас есть? Изделие есть?
— Есть! Это медная дорожка.
— Хорошо. А инструмент?
— Есть. Но мы его пока не знаем.
— А поле есть?
— С ним то же, что и с инструментом.
— Так какая у нас исходная вепольная модель?
— В| — медная дорожка и все.
— Что будем делать? Правильно, достраивать веполь. Нужно ввести вещество В2 и поле П для отрыва. МАТХЭМ? Какое поле подходит?
— Отрывать лучше всего механическим полем.
— Акустическое тоже подходит.
— Верно. А что у нас есть из полей среди ресурсов?
— Ни механического, ни акустического нет. Только тепло.
— Плохо. Есть выход?
— Есть! Нужно получить механическое или акустическое поле из того, что есть, из тепла!
— А как это сделать?
— Если дорожку нагреть, она удлинится. Один раз, другой — и она оторвется!
— Отлично, есть первая гипотеза: дорожки отрываются из-за нагрева. Как ее проверить?
— Можно взять плату без всего и несколько раз поднести к ней паяльник. Если дорожка оторвется, значит, гипотеза правильная.
— Считайте, что мы такой эксперимент проделали. Результат — 100 раз нагрели — не оторвалась дорожка.
— Жалко...— разочарованно вздохнули ребята.
— Не огорчайтесь. Вы забыли про В2.
— Точно! Что бы это могло быть?
— Что бы ни было, но В2 должно быть из...
— Ресурсов!
— Правильно. А какие у нас вещественные ресурсы?
— Олово! Радиоэлемент! Паяльник!
— Паяльник ни при чем — ведь в эксперименте дорожка не отрывалась!
— Уберем олово!
— Но тогда не будет пайки. И ничего не отрывается.
— Тогда радиоэлемент уберем, а олово оставим.
— Вот теперь отрывается.
— Значит, олово виновато! Нашли!
— Ничего вы не нашли. Вернее, нашли подозреваемого. Но нужно еще «вину» его доказать. Как олово может отрывать дорожку?
— У олова есть «соучастник» — тепловое поле!
— Допустим. Что дальше? Не знаете? Это потому, что не предвляете, что там происходит. Кто может помочь делу?
— Маленькие человечки! Можно, я нарисую?
К доске выходит высокая девушка.
— Это человечки платы,— говорит она.— А эти, над ними — человечки дорожки — меди. Крайний слой человечков крепко держит друг друга. А это человечки олова. Они цепляются за человечков меди, должны тащить их вверх, чтобы дорожка оторвалась.
— А зачем они это будут делать?
— Им тепловое поле прикажет.
— Приказало. Как должны вести себя человечки в тепловом поле?
— Они расступятся немного. Во все стороны. Но ближние к бедным человечкам оловянные человечки будут толкать их вниз, а не вверх.
— Я знаю! Нужно не нагревать, а охлаждать! Тогда человечки олова будут стараться сблизиться, стремиться к центру слоя. И нижние потянут человечков меди наверх!
— Но ведь паяльник нагревает, а не охлаждает!
— Правильно, нагревает. А потом олово остывает — охлаждается!
— Медь тоже охлаждается. Значит, человечки меди тоже сожмутся.
— Тогда олово должно оторваться от меди, а не медь от платы.
— Это зависит от силы сцепления олова с медью и меди с платой,— вмешался Изобретатель.— Кто сильнее, тот и перетянет. — А кто сильнее?
— Два металла сцепляются между собой сильнее, чем металл Пластиком.
— Значит, медь и олово держатся друг за друга крепко, ведут себя в тепловом поле по-разному. Это нужно отдельно нарисовать.
На доске появилась новая картинка. Оказывается, человечки олова, охлаждаясь, «загибают» человечков меди. Да это же биметаллическая пластинка! В седьмом классе проходили. Два металла с разными коэффициентами линейного расширения соединены и при нагреве изгибаются. Такая штука в утюге стоит. Гипотеза есть. Как ее проверить? Загибание должно начинаться с краев. А как происходит на самом деле?
— С краев. А потом отрывается дорожка целиком.

— Значит, мы правильно изобрели причину?
— Да.
Всеобщее ликование.
— Между прочим, задача не решена, рано радуетесь. Что нам требовалось?
— Придумать, чтобы дорожки не отрывались. Так это же просто! Нужно паять не оловом, а медью, тогда не будет изгибания.
— Нет, ребята, медью паять нельзя, у нее слишком высокая температура плавления, все детали выйдут из строя,— сказал Изобретатель.
— Тогда подобрать вместо олова сплав, у которого коэффициент линейного расширения будет такой, как у меди, а температура плавления как у олова.
— А это вполне возможно. Меняя содержание различных добавок в припое, можно добиться практически любого коэффициента линейного расширения.
— Значит, это решение давно известно?
— В том-то и дело, что нет! Потому что не знали причины отрыва дорожек. А вот подобрать подходящий припой можно было давно.
— А я предлагаю другой вариант,— сказал радиолюбитель.— Лучше сделать так, чтобы медь даже при изгибе не отвалилась. А то очень трудно во всей стране менять припой. Можно делать «дорожки» не на поверхности платы, а в специальных канавках, из которых медь не сможет вылезти.
— Это тоже хорошее решение,— сказал Изобретатель.— Такие платы известны, их называют рельефными. Медные дорожки в них осаждаются в канавках. Но из плоской канавки медь все равно легко вылезает. Мой коллега, который решал эту задачу, предложил выполнять канавки не плоскими, а в виде «ласточкиного хвоста» — сужающегося кверху клина. Из такого канала медь никуда не денется. Кстати, равнорастягивающийся припой он тоже предложил.
— Значит, мы ничего не изобрели. Все известно.
— Во-первых, изобрели. Вы решили очень трудную производственную задачу, которую долго не могли решить. Сейчас для вас главное — научиться решать, а нерешенных задач вы встретите в жизни сколько душа пожелает. А теперь вопрос: когда вы последний раз видели эффект Лейденфроста?
— Что, что? Чей?
— Лейденфроста!
— Мы такого не проходили... Не знаем...
— Раз не знаете, попробуйте узнать.
— У кого?
— У меня. Вы можете задавать мне вопросы. Но я буду отвечать на них только «да» или «нет». Ну, еще в некоторых случаях, если вопрос поставлен неправильно,— «не могу ответить». Если угадаете, получите приз!
— Плавление!
— Лазер!
— Кварки!
Изобретатель не успевал произносить в ответ «нет», «не то»... Минуты через три стало тихо. Разве угадаешь?
— Конечно, так не угадать,— улыбнулся Изобретатель.— Вы ищете иголку в стоге сена, перебирая каждую соломинку. Вот вы убедились, что очередная соломинка — не то. Ну и что?
— Отрицательный результат — тоже результат,— сообщил кто-то из ребят.— Так часто говорят.
— Да, к сожалению. Только что за этим кроется? Чаще всегооткровенная леность и тупость. Представьте себе, что у вас возможен миллион вариантов, а мы проверили один и получили отрицательный ответ. Это ведь не ответ, а только миллионная доля ответа. Отрицательный результат не менее ценен, чем положительный, только в том случае, если опыт поставлен особым образом — на него может быть только два ответа: «да» или «нет».
Тогда, поставив его и получив «нет» в определенных условиях, мы теперь точно знаем, при каких условиях возможно «да». Помните опыт Майкельсона по измерению скорости света по движению Земли и перпендикулярно ему? Здесь все было спланировано четко: если разница в скорости есть — светоносный эфир существует, если ее нет — не существует. Или другой опыт — наблюдения солнечного затмения в 1919 году. Свет группы яркихзвезд должен был пройти в непосредственной близости от Солнца. Измеряли отклонения света от прямолинейного. Если он отклонился на 1,75 угловой секунды, это означало бы, что прав Эйнштейн, его общая теория относительности получала экспериментальное подтверждение. А если отклонение только на половину этого угла, теория относительности — чепуха, Вселенная устроена «по Ньютону». Вот это эксперименты, в которых отрицательный ответ «не дешевле» положительного. Но вернемся к нашему стогу сена. Предположим, что у нас есть прибор, который может только указать, есть иголка в куче сена или нет. Разделим стог на две части и узнаем, в какой половине она осталась. Что дальше делать? Правильно, разделить пополам еще раз. Потом еще раз.
Кстати, сколько раз пришлось бы такую операцию проделывать? Много? Невозможно определить? Вполне возможно. Давайте прикинем, сколько соломинок может быть в стоге, например, по весу. Каждая соломинка очень легкая. Допустим, ее вес — десятая часть грамма. А сколько весит стог?
— Трактор с прицепом везет тонны три. Стог увозят за несколько рейсов,— сказал один из ребят.— Я летом в колхозе на сенокосе работал.
— Хорошо, получается, что стог — это тонн десять. Тогда соломинок в нем 108 — сто миллионов. Сколько раз нужно разделить этот стог пополам, чтобы получилась единица? Погодите, не делите сразу, подумайте сначала. Конечно, нужно составить уравнение:
108=2Х; 8lg10=хlg2; lg2=0,301,
тогда х = 8 : 0,301 = 26,5.
Смотрите, всего за 26 раз можно дойти до последней соломинки. А по одной брать — сто миллионов! Попробуйте так же подойти к определению физэффекта. Делите ваш «стог» физэффектов пополам, а я буду отвечать вам, в какой он «половине». Возьмем для начала что-нибудь полегче.— Изобретатель написал что-то на бумажке и положил ее на стол чистой стороной кверху.
— Вам нужно определить, какой эффект я записал.
Вопросы посыпались, как из рога изобилия. Но Изобретатель отказался работать в таком шуме.
— Выберите капитана,— сказал он,— пусть капитан отбирает из ваших вопросов наиболее разумные.
Капитана выбрали быстро и поиск пошел целенаправленно.
— Этот эффект связан с электричеством?
— Нет.
— С тепловыми явлениями?
— Да.
— С механическими?
— Да.
Ребята получили очень важную информацию. Оказывается, в неизвестном эффекте связаны тепловые и механические явления. Потребовалось короткое обсуждение, какой следующий вопрос задать.
— Тепловые явления возникают благодаря механическим или наоборот?
Несмотря на то, что вопрос был поставлен не совсем правильно, Изобретатель объяснил, что в данном случае механические явления возникают благодаря тепловым.
Тогда ребята попробовали подойти к делу с другой стороны.
— Можно ли наблюдать этот эффект просто так, невооруженным глазом?
— Да.
— А дома?
— Да.
— В любое время года?
— Да.
Снова пауза. Некоторые ребята снова начали перебирать возожные эффекты. Но капитан вернул их на главную дорожку.
— В этом эффекте участвует вещество?
— Да.
— Одно?
— Не могу ответить! Вот это да! Почему? Не одно? Два или больше? Но тогда Изобретатель ответил бы «нет». Не одно и не больше одного. Противоречие! А может быть, и одно и два? Ну конечно, это одно вещество в двух состояниях! Изобретатель согласно кивнул в ответ.
— Одно из состояний жидкое?
— Да.
— А другое газообразное?
— Нет.
— Значит, твердое?
— Да.
Еще за один вопрос ребята уточнили, что жидкое вещество переходит в твердое. И в результате именно этого перехода возикают механические явления.
— Это что-то со льдом?
— Да.
Но где же дома лед в любое время года? В холодильнике, конечно.
— Да это просто бутылка с водой лопается в морозильнике! — догадался первым капитан.
— Правильно. Эффект назыается расширение воды при замерзании. Молодцы! Заслужили приз.
И Изобретатель протянул капитану маленькую книжку В. Н. Ланге «Физики и физические явления».
Книжка пошла по рядам. Ребята ее листали, рассматривали. Потом кто-то вспомнил:
— А эффект Лейнденфроста?
Ребята играли с увлечением.
Непросто оказалось выяснить, что эффект Лейнденфроста, описанный в подаренной Изобретателем книжке,— это странное поведение капли воды, упавшей на очень горячую сковороду. Лейнденфрост обнаружил, что испарение воды, попавшей на нагретую металлическую поверхность, зависит от температуры поверхности необычным образом. Если она нагрета немного выше 100°С, то капли растекаются по ней и быстро испаряются. Но если температура 400 С и выше, то капелька, упавшая на раскаленную поверхность, отскакивает от нее, как мячик, и начинает «бегать» по ней на паровой подушке. Эта прослойка пара плохо проводит тепло, и «время жизни» капли увеличивается в 100—200 раз!
— И последний вопрос. Как назвать такую игру?
— Вопросы и ответы!
— Ну зачем же мудрить, название придумано две тысячи лет назад,— Физик лукаво посмотрел на Изобретателя.
— Да, еще древние греки придумали дихотомию (в переводе — деление надвое). Вы это проходили в институте и, наверное, постоянно используете? — он повернулся к Физику. Тот вместо ответа засмеялся.
— Потому и не используется, что учили неконкретно и «занаученно». Так что давайте придумаем название более понятное.
— «Да-нет»! Просто «данетки»!
— Ну, эти названия не отражают главного. По-моему, это больше напоминает компьютерные игры. Специалисты по ТРИЗ называют их «Диалог с ЭВМ».
ДИАЛОГ С ЭВМ

Разговор на ходу

ИГЗ: Вечно удивляющий магнит
ЗАДАЧИ:

РАЗГОВОР «НА ХОДУ»

Изобретатель торопился, поэтому итоги урока они с Физиком подвели наскоро, пока Физик провожал его к выходу.
— Очень полезная игра,— говорил Физик.— С самых разных точек зрения полезная. Во-первых, это прекрасный способ повторения физики, ведь для поиска они должны вспомнить и отсеять множество эффектов! Во-вторых, они выясняют много разных дополнительных моментов, например, что эффект Лейнденфроста можно наблюдать дома, да еще  в любое время года!
— Добавьте к этому, что игра учит их запоминать ответы и строить из них единую систему, развивает логическое мышление.
И все это без принуждения! — говорил Изобретатель.
— Интересно, ведь такую игру можно использовать не только на уроках физики!
— Конечно. Никто не мешает задумать какое-то химическое вещество и отгадывать его по свойствам, химическую реакцию, географическое место. А игра старая. Мы еще в школьные времена отгадывали литературных героев. Здесь очень важно ограничение числа вопросов, тогда ребята стараются отбирать из возможных вопросов самые «критические», рассекающие ситуацию. Но об этом мы еще поговорим...
ДИАЛОГ С ЭВМ

Разговор на ходу

ИГЗ: Вечно удивляющий магнит
ЗАДАЧИ:

ИГЗ: ВЕЧНО УДИВЛЯЮЩИЙ МАГНИТ

Несколько лет назад Изобретатель готовился к занятию, которое представлялось ему очень трудным: нужно было рассказать первоклассникам о магнитном поле. Он разработал несколько планов, как постепенно подвести ребят к трудной теме, но ни один не пригодился. Когда Изобретатель вытащил из кармана два магнитика и только собрался продемонстрировать ребятам магнитные «чудеса», они закричали: «Знаем, знаем! Магнит, это такая железка, с помощью которой учительница прикрепляет плакаты на доске!» Они с первых дней привыкли к магнитной доске в своем классе, и совсем не удивились рассказу Изобретателя. Он даже расстроился, что ребята так равнодушно отнеслись к такому чуду, как магнит. Ведь магнит, несмотря на свою древность и привычность, все еще продолжает удивлять тех, кто не потерял способность удивляться.

Как закупорить кровоточащий сосуд? В кровь добавляют небольшое количество мельчайшего ферромагнитного порошка, превратив ее в магнитную жидкость. С помощью магнитного поля ее перемещают в нужное место и перекрывают сосуд. Точно так же можно «доставлять» лекарства в точно заданное место человеческого организма.

Проволоку заданного диаметра получают путем протягивания ее через специальное отверстие — фильеру заданного размера. От того, насколько точно выдержаны эти размеры, зависит точность изготовления проволоки. Но фильера недолго сохраняет заданные размеры: проволока постепенно истирает, изнашивает ее. Противоречие: фильера должна плотно обжимать проволоку, чтобы выдержать нужный размер, и не должна плотно обжимать, чтобы не изнашиваться. И вот вместо фильеры проволока пропускается через ящик, заполненный магнитным порошком. Под действием магнитного поля порошок обжимает проволоку, придавая ей заданный размер.

Многие столетия люди пользовались природными магнитами. Но в нашем веке создают искусственные магниты, причем такой силы, какая и не снилась их природным собратьям. Один грамм магнита, созданного на основе редкоземельных элементов, может удерживать груз более 1 кг. Крошечные магнитики, вживленные в организм, удерживают искусственные зубы, парики...

Можно ли намагнитить воду? Учебники физики на этот вопрос отвечают отрицательно. И никто сегодня не может объяснить, почему, пройдя через кольцо магнита, вода приобретает удивительные новые свойства. А их немало. Например, такая вода не оставляет вредной накипи на стенках котлов. При крашении тканей ярче выглядят краски, меньше воды требуется на отмывку после покраски. Затворенный омагниченной водой бетон гораздо крепче обычного. Омагниченная морская вода не убивает, а наоборот, полезно влияет на растения. В полтора раза повышается производительность алмазного шлифования при охлаждении омагниченной водой. И еще много подобных примеров. Изобретатели не ждут, пока физики объяснят это явление, а ищут ему все новые и новые применения.

Чаще, чем постоянные магниты, в технике используются электромагниты, усилие которых легко регулируется, их можно при необходимости выключить. Ни одна схема автоматического регулирования немыслима без электромагнитов. Правда, надежность их ниже постоянных — электромагнит может «выключаться» и случайно, например при обрыве цепи питания. Получается противоречие: постоянному магниту не нужно питание, но его нельзя «отключить», что важно, например, для магнитного крана, используемого для погрузки металлолома; электромагнитный кран легко отключается, но потребляет энергию, кроме того, как было сказано выше, всегда есть риск уронить груз. Красивое изобретение позволило объединить достоинства обоих: груз поднимает постоянный магнит, а для его опускания включается электромагнит, поле которого направлено противоположно полю постоянного и равно ему по величине. На какую-то долю секунды магнитные силы взаимно уравновешиваются, груз сбрасывается.

Магнитное поле умеет воздействовать не только на предметы, но и на движущиеся электрические заряды, при этом возникают электродинамические силы (силы Лоренца), отклоняющие заряды (или заряженные частицы) от первоначального направления движения. На этом принципе построены установки для опреснения соленой воды, разработанные у нас и в США. 8 более простой по конструкции американской установке по трубе идет вода, магнитное поле отжимает к стенками ионы, подлежащие удалению, а в центре образуется зона чистой воды. Остается только разделить потоки, что в общем несложно. Но простота установки привела к некоторым недостаткам. Дело в том, что сила Лоренца тем больше, чем выше скорость движения жидкости, а при больших скоростях движения в жидкости начинаются завихрения, что приводит к обратному перемешиванию обессоленного раствора и выделенных солей. Советские изобретатели придумали, как избавиться от этого недостатка: двигаться должна не жидкость, а Магнитное поле, тогда и сила Лоренца будет большой, и завихрения не появятся.

Серьезная проблема в микроэлектронике — изготовление индуктивностей. Выполнить их, как остальные элементы (конденсаторы, резисторы, транзисторы и т. д.), микроскопически маленькими в поверхностном слое кремниевой пластинки нельзя, индуктивность должна быть достаточно велика, поэтому придумывают специальные безындуктивные схемы, которые довольно сложны, либо используют навесные элементы, что тоже усложняет схему, делает ее менее надежной, увеличивает габариты и затраты на иэготовление. Вместе с тем при этом не используется пространственный ресурс — ведь толщина кремниевой пластинки относительно велика (от полумиллиметра до миллиметра), а «работает» только тончайший поверхностный слой! В теле пластинки вполне можно было бы изготовить индуктивность, правда, для этого необходимо решить три задачи: 1) как пробить в кремнии тончайшее отверстие? 2) как сделать, чтобы это отверстие было спиральной формы? 3) как заполнить отверстие электропроводным материалом?
«Прострелить» кремний можно электрической искрой. Закрутить по спирали «электрических человечков» искры магнитным полем и заполнить отверстие нужным веществом не пробпема для электропереноса. Есть и дополнительные выгоды. При разряде движутся не только электроны, но и положительные ионы. У них одинаковый заряд, но существенно разная масса. Поэтому они будут не только двигаться в противоположные стороны, но и по разным траекториям. Получится не один, а два, каала: один — с большим количеством мелких витков («электронный»), другой — с меньшим количеством более крупных витков («ионный»). Выходит, что у нас не просто индуктивность, а еще лучше — два индуктивно связанных контура!

Прекрасный работник — переменное магнитное поле. Правда, теперь его нельзя считать чисто магнитным — изменение магнитного поля порождает электрическое, и наоборот, так что правильнее говорить об электромагнитном поле. В отличие от постоянного переменное поле может нагревать электропроводный материал. Во многих случаях нагрев вреден, как, например, в обмотках электрических машин, с ним борются, вводя специальное охлаждение. Но иногда нагрев необходим. Вот только одно затруднение: чем выше частота, тем сильнее переменное поле «не желает» проникать в металл. С этим недостатком долгое время пытались бороться, а потом догадались, что и его можно использовать. Так была изобретена поверхностная закалка токами высокой частоты (ТВЧ), обеспечивающая нагрев и закалку тонкого поверхностного слоя. Поверхность детали получалась твердой, а сердцевина мягкой и пластичной.
Высокочастотное поле умеет нагревать не только металл. Многие из нас испытали на себе оэдоравливающее действие УВЧ — аппарата ультравысокой частоты, долечивая в поликлинике с его помощью простуженное горло или зуб.

Электрические, магнитные и электромагнитные поля не только прекрасные работники, но и отличные информаторы.
Однажды Изобретателю поставили задачу — разработать установку для контроля остроты игл. Долго думать не пришлось — и здесь выручило электрическое поле. Установка получилась очень простой: игла закрепляется в зажиме, соединенном с источником высокого напряжения, другой электрод которого заземлен. Напряжение постепенно увеличивают до тех пор, пока вокруг острия иглы не начнет светиться белопламенная корона. Свечение очень красиво и хорошо заметно, особенно если притушить свет. Чем острее игла, тем раньше возникает свечение, получившее название «коронный разряд». Во время коронного разряда про¬текает слабый ток, величина которого зависит от напряжения, давления и состава окружающего газа. Если давление и состав газа постоянны, степень остроты иглы можно определить по величине напряжения, при котором появляется «корона». Интересно, что «корона» позволяет не только контролировать остроту, но и обеспечивать ее — при разряде атомы металла понемногу уходят с поверхности острия, делая его тоньше. Конечно, это медленный процесс, он не годится для заточки ножей, но особо точные работы, например заточку иглы для электронного микроскопа, от остроты которой зависит его разрешающая способность, можно поручить «короне».

Ионосфера заряжена относительно Земли до потенциала в несколько миллионов вольт. Между головой человека и его ступнями, стоящими на земле — поменьше, около сотни вольт. Правда, ток при этом так мал, что мы ничего не чувствуем. Но то, что недоступно человеку, вполне под силу точному прибору. Оснащенный датчиками напряженности электростатического поля автопилот может вести самолет на малой высоте без риска врезаться в землю.

Электрокардиограмма, энцефалограмма — записи электрической деятельности сердца и мозга давно уже стали постоянными помощниками врача. Многое можно сказать и измеряя электро¬проводность кожи, так называемый кожно-гальванический эффект. Он отражает любое изменение физического состояния, волнения, .неуверенность — все это используется в знаменитых «детекторах лжи». Во время операции часто требуется быстро и точно определить просвет артерии или другого сосуда. Для этого у хирурга в одном пальце перчатки миниатюрный магнитик, в другом магниточувствительный элемент. Он охватывает двумя пальцами артерию, и на приборе тут же видит ее размер с точностью до десятых долей миллиметра.

В пламени электрической дуги испаряют крупинку вещества. Ионизированные атомы разгоняются сильным электрическим поем и пролетают мимо магнита. Чем тяжелее частица, тем слабее отклоняется от прямолинейного пути под действием магнитного поля. На этом принципе работает точнейший прибор для определения состава любых веществ — масс-спектрограф.
Задача 48. Для получения сверхчистых металлов их нужно расплавить, однако малейшее соприкосновение расплавленного материала со стенками тигля полностью испортит расплав. Как быть?
Задача 49 Ребята «проходили» изобретение А. С. Попова — первый радиоприемник и знают, что его сердцем является когерер — стеклянная трубочка с металлическими опилками, которые слипаются и становятся электропроводными при прохождении электромагнитной волны. Правда, мало кто знает, что открыл это явление и изобрел когерер французский физик Э. Бранли. А где может быть использовано это явление?
вверхпродолжение...вверх