имодействуя с электричеством.
Профессионалы хорошо знают все эти законы и правила или во всяком случае должны знать, но рядовому пользователю, владельцу электросамовара и электробритвы они не очень нужны. За одним, правда, исключением — это Правила техники безопасности.
ВК-244. Триггер чем-то похож на мультивибратор — те же два транзистора и коллектор каждого связан с базой соседа. Но схема связи иная, и этим определяется иное поведение триггера. Он остаётся в одном двух устойчивых состояний (один транзистор пропускает ток, другой закрыт) до тех пор, пока на вход не придёт внешний импульс — он и поменяет состояние триггера. Поэтому триггер делит на два число входных импульсов — частота на выходе одного из транзисторов в два раза меньше, чем на входе триггера.
Т-194. Электричество опасное и электричество безопасное. С древнейших времён опасности подстерегают человека на каждом шагу, и только доведённая до автоматизма осторожность оберегает нас. Иначе можно пораниться даже маникюрными ножницами или нанести серьёзный вред здоровью неправильным приёмом прекрасного лекарства. Электричество тоже может принести немалые неприятности, если пользоваться им безграмотно и беспечно: на долю электричества приходится 40 % производственных травм, а в энергетике 60 %. Кроме того, 80 % смертельных поражений током происходит в сетях с напряжением 1000 В и больше. В электроприборах для, так сказать, личного пользования сделано, казалось бы, всё возможное, чтобы нам не попасть в беду. Но всё же случается, что безобидный, казалось бы, домашний прибор становится причиной малых или даже больших электрических неприятностей.
Представьте себе, что какая-нибудь внутренняя деталь, к которой подведено фазовое напряжение, из-за каких-то невидимых снаружи неполадок коснулась металлического корпуса или выходящих наружу металлических частей какого-нибудь кухонного электроаппарата. И, возможно, стояли вы при этом в тряпичных тапочках на деревянном полу, который впитал какую-то влагу при уборках и через немного влажные стеньг электрически связан с землёй. С ней же связан общий провод обмотки трансформатора, с которого ваша квартира получает напряжение. Таким образом, оказалось, что к вам приложено фазовое напряжение или часть его, и через ваше тело пойдёт ток. Какой? Большой или маленький? Это, конечно, определяется по основной формуле закона Ома, если известно сопротивление цепи. А оно определяется сопротивлением нашего тела, сопротивлением его контактов с токонесущими предметами и многими другими факторами. Иными словами, электрический ток через человеческое тело, попавшее под напряжение, может заметно различаться. А вот что можно назвать достаточно точно, так это результаты воздействия токов разной величины, проходящих по нашему телу. При силе тока 0,5–1,5 мА (миллиампер) — лёгкое дрожание пальцев руки; 2–3 мА — сильное дрожание; 5–7 мА — лёгкие судороги и болевые ощущения в руках; 8-10 мА — сильные боли в пальцах, кистях рук и предплечьях, руки трудно оторвать от металла под напряжением; 20–25 мА — паралич рук, очень сильные боли, дыхание затруднено; 50–80 мА — остановка дыхания, начало фибрилляции сердца (потеря ритма); 90-100 мА — остановка дыхания, через 3 секунды остановка сердца. Все эти данные относятся к переменному току с частотой 50 Гц, постоянный ток начинает ощущаться позже (5–7 мА), но дальше результаты его воздействия, как и при переменном токе.
ВК-245.Самая распространённая профессия триггера — элемент памяти, запоминающий один бит информации (единицу «1» или ноль «0»). При этом 1 соответствует одному устойчивому состоянию триггера, а 0 другому. Часто формируют группы триггеров, с которыми можно одновременно производить определённые операции, например выставить 0, то есть подготовить все триггеры к запоминанию новой информации. А можно сразу прочитать большое число или слово, записанные в большой группе триггеров.
Можно, конечно, надеяться, что твоё попадание под напряжение завершится малым проходящим по телу током и быстрым освобождением от него. Но так, к сожалению, бывает не всегда, особенно в дождливую погоду, в домике на садовом участке, при только что вымытых полах и (или) мокрых руках. Какие-то правила можно сразу же придумать для себя и применять без отлагательств. Старайтесь не трогать металлические части и корпус включённого электроприбора. Старайтесь как-то изолировать себя от сырого пола, например сухой обувью. Все детальные осмотры электроприборов и тем более ремонтные работы с ними проводите, обязательно выключив прибор из сети. Работать желательно тогда, когда в квартире ещё кто-то есть, чтобы было кого позвать на помощь, — иногда при поражении током человек не может своими силами освободиться от токонесущих проводов. И главное — найдите тонкую и понятную книжечку о технике безопасности и внимательно просмотрите её.
Глава 20Фантастическая электроника
В начале XX века, то есть примерно 100 лет назад, у престижного звания «инженер-электрик» появились добавления: «сильноточник» и «слаботочник». Понадобились эти добавления потому, что в использовании электричества образовались две большие области. Одна область занималась электрическим освещением, генераторами, двигателями и имела дело со сравнительно сильными токами. Другая область занималась телеграфом, телефоном и только что появившимся радио. Через какое-то время в сферу слаботочной электротехники вошли электронные лампы, аппаратура звукового кино, автоматы, вычислительная техника, телевидение. В итоге родилась гигантская самостоятельная область электротехники — современная электроника.
Т-195. Шедевры доисторической электроники. Упоминание о доисторической электронике многие читатели наверняка приняли за шутку, что-то вроде старого анекдота, очень смешного, если, конечно, не делать его элементом межнационального пикирования. Египтянин рассказывает израильскому соседу: «При раскопках в районе пирамиды Хеопса нашли кусок медного провода. Что это значит? Это значит, что в Древнем Египте был телефон». Израильтянин отвечает: «При раскопках в районе Иерусалима ничего не нашли. Что это значит? А то, что в древнем Израиле было радио».
Упоминание доисторической электроники никак не шутка, не анекдот, речь идёт о появлении миллиарды лет назад электронных систем живого организма. Чтобы не создавать терминологическую путаницу, их не принято причислять к электронике, хотя, по сути дела, по сущности физических процессов, это самая настоящая электроника, только созданная не человеком, а природой. Уже у древних одноклеточных организмов появились простейшие электрохимические устройства для сбора информации об окружающей обстановке. С их помощью какая-нибудь древняя бактерия охотилась за пищей и уходила от опасности. В какое-то время появились специализированные нервные клетки для работы с информацией, потом они стали объединяться, формируя автоматы управления, сначала простейшие, а затем всё более сложные — электроника живого усложнялась и совершенствовалась.
Шли годы, тысячелетия, миллионы и миллиарды лет, естественный отбор лучших биологических конструкций привёл в итоге к нынешнему высочайшему уровню информационных систем живого мира. Самый знакомый нам пример — человек. Его органы чувств, в частности зрение, слух, обоняние, собирают информацию о внешнем мире. Его внутренние датчики собирают сведения о работе сердца, лёгких, печени, мышц, кровеносных сосудов. Всю эту информацию обрабатывают соответствующие отделы мозга и мгновенно выдают необходимые команды управления. Например, при беге увеличивают частоту сердечных сокращений, при появлении красного светофора дают команду нужным мышцам, и нога водителя нажимает на педаль тормоза. Принимая решения, мозг обращается к своим информационным запасам, к памяти.
Особо важную роль играют информационные процессы, поддерживающие интеллект человека, то, чего нет у других представителей животного мира. Объединяющая людей речь, модели-слова, слоговое письмо, логическое мышление, мысленные операции с трёхмерными геометрическими моделями — в основе всего этого сложные электрохимические процессы в нервных сетях и в мозге, в системах, которые вполне можно было бы назвать нашей внутренней электроникой.
Три столетия назад на помощь мускулам пришли первые паровые машины, открыв эпоху новых наших могучих помощников. Инструмент, которым были сделаны эти первые тепловые машины, позднее образно назвали продолжением человеческой руки. С давних времён человек пытается создать продолжение своего интеллекта и сделал на этом пути великие изобретения: он придумал письменность, математику и книгопечатание, простейшие приборы для вычислений, такие как счёты и арифмометр, придумал чертежи и географические карты. Но ни с чем не сравнимую лавину информационной техники породило начавшееся в этой сфере сравнительно недавно использование электричества.
ВК-246. Три простые схемы выполняют операции, похожие на элементы наших логических рассуждений, и поэтому их называют логическими элементами И, ИЛИ и НЕТ. Элемент ИЛИ — это два параллельно соединённых выключателя, цепь замкнута, если замкнут любой из них: или первый, или второй. У элемента И выключатели соединены последовательно, и цепь будет замкнута только в том случае, когда замкнуты оба эти выключателя — и первый, и второй. Третий элемент НЕТ представлен на рисунке BK-247.
Р-97. ВСЁ НАЧАЛОСЬ С ЗАБРОШЕННОГО «ЭФФЕКТА ЭДИСОНА». В первых радиоприёмниках для улавливания и регистрации электромагнитной волны использовали прибор с односторонней проводимостью — когерер. Это была стеклянная трубка с металлическими опилками, её нужно было часто встряхивать, чтобы привести в рабочее состояние. Поиски замены когереру шли в двух направлениях — одностороннюю проводимость пытались получить в газах и в твёрдом теле. И тут в 1894 году Эдисон обнаружил нечто, получившее название «Эффект Эдисона», — в обычной осветительной лампочке был обнар