ми и действиями, а композитор — мелодиями, аккордами, ритмами.
Нас окружает огромный мир, мир вещей и явлений. И в нашей вычислительной машине, в нашем мозгу, по мере того как мы познаем этот мир, строится его модель, которая состоит из записанных в память слов, картин, элементов их взаимосвязи. (Пока никто не знает, как вводятся в мозг или извлекаются эти записи, в каком виде они существуют: то ли это комбинации возбужденных нервных клеток, то ли комбинации молекул в клетке или атомов в молекуле, то ли комбинации электрических или химических сигналов.)
Самое универсальное средство для описания мира, для построения его модели — наш разговорный язык. Но для некоторых фрагментов этой модели, таких, как устройство машин, шахматы, музыка, электронные аппараты, химические соединения, существуют и специальные языки, более удобные, более оперативные и экономные. Здесь может быть уместно такое сравнение: универсальный автомобиль для перевозки грузов — это грузовик с откидными бортами, на нем можно перевозить все. Но для перевозки песка удобней самосвал, для перевозки людей — автобус, для перевозки молока — автоцистерна. Мы пользуемся универсальным языком звучащих слов или осваиваем новые языки в зависимости от того, какую задачу нужно решить, что нужно описать — простую житейскую ситуацию «я иду в школу», устройство машины или состав вещества. В первом случае удобен разговорный язык, во втором — язык чертежа, в третьем — язык химических формул.
Чтобы заниматься электроникой, обязательно нужно освоить несколько новых языков. Прежде всего, это язык схем, на котором осуществляется описание электрических цепей электронных приборов (Т-34, Т-36, Т-156, и др.). Затем — язык графиков, с его помощью удобней всего рассказать о процессах, которые происходят в электронном приборе (Т-64). Еще язык спектров, который лучше всего описывает важнейшие преобразования электрического сигнала, этого главного героя электронных схем (Т-100). Очень удобен и язык математических формул, он, в частности, помогает экономно и наглядно представить важнейшие законы электрических цепей (Т-32).
Чтобы знать электронику, нужно прежде всего знать эти специальные языки, пусть не в очень большом объеме, но знать очень хорошо, свободно мыслить на них, мыслить на языке схем, графиков, простейших математических формул. Освоение этих языков — одна из главных наших целей, к ней мы будем постепенно, шаг за шагом, продвигаться, с каждым шагом чувствуя себя уверенней и свободней в сложном мире электроники.
Т-8. Многое в книге излагается упрощенно, а кое-что очень упрощенно и, может быть, даже слишком упрощенно. Один известный астрофизик, рассказывая о своей работе, заметил, что ему, наверное, никогда не удалось бы успешно развивать свою науку, если бы он постоянно представлял себе чудовищные космические расстояния или гигантские интервалы времени, которыми измеряются космические события. Работая, он думал совсем иными масштабами, оперировал образами, крайне упрощенными, но зато удобными, такими, которые легко себе представить. Ну, скажем, Солнце он мысленно представлял себе как некий шар с диаметром 10 сантиметров. А иногда и нашу Галактику считал однородным телом, приравнивал ее к своего рода плоскому солнцу, хотя в Галактике десятки миллиардов звезд, похожих на наше Солнце, а само оно в тысячи миллиардов раз меньше Галактики. В нашем рассказе об электронике и электронных приборах такой прием — упрощение истинной картины, изменение масштабов, использование образов искаженных, но более удобных для обдумывания — будет встречаться очень часто. Иногда это делается для того, чтобы читателю можно было проще обдумывать сложные процессы, а иногда для того, чтобы автору было легче их объяснить.
Мы будем, например, представлять себе атомные ядра и даже сами атомы маленькими шариками, этакими горошинами или маковыми зернышками, в то время как все это сложнейшие системы, собранные из множества разнообразных деталей, размеры которых невообразимо малы.
Мы будем часто пользоваться аналогиями, сравнивая, например, электромагнитные процессы с механическими (переменный ток с качелями или заряд конденсатора с наполнением ведра), в то время как сходство между ними чисто внешнее, физическая сущность этих похожих процессов совершенно разная.
Мы будем, наконец, пользоваться привычными, житейскими словами, чтобы рассказать о сложных электрических явлениях, будем, например, употреблять такие выражения, как «электроны быстро побежали», или «магнитное поле старается помешать нарастанию тока», или даже «атомное ядро не хочет отпускать электроны». Подобные выражения в тексте встречаются настолько часто, что пришлось отказаться от спасительных кавычек, иначе страницы текста просто пестрили бы кавычками.
Все это делается только для того, чтобы можно было думать о вещах сложных и непривычных в терминах знакомых и понятных, чтобы облегчить познание нового, пользуясь самым, пожалуй, сильным средством — сравнением, сопоставлением, связыванием с тем, что уже известно. И еще для того, чтобы по возможности не выпускать на эти страницы огромное количество слов и символов, необходимых для достаточно аккуратного, достаточно строгого описания сути дела. Встречаясь в тексте с грубыми механическими моделями электронных схем, с искаженными масштабами, с сильно упрощенными процессами или структурами, с разного рода прыжками электронов или стараниями магнитных полей, нужно помнить, что все это лишь «военная хитрость», необходимая для штурма крепостей непонятного. И что упрощенное описание какой-либо физической сложности — это не более чем упрощенное описание.
Т-9. В книге приняты меры для того, чтобы можно было быстро найти нужный раздел и узнать, о чем в нем говорится. Эта книга названа радиолюбительской энциклопедией, в ней по возможности рассказано о разных областях электроники, о принципах построения и конкретных особенностях самых разных электронных схем. Последовательность изложения выбрана такой, чтобы рассказ шел от простого к сложному, от известного к неизвестному. Но вполне может оказаться, что читателю понадобится нарушить эту последовательность. Хотя бы потому, что какие-то разделы ему уже известны или о каком-нибудь приборе, о какой-нибудь схеме хочется узнать побыстрее, «вне очереди».
Поиск нужного материала облегчает алфавитный указатель, он помещен на так называемом форзаце — это обратная сторона первой и последней обложки и примыкающие к ним страницы. Кроме того, в конце книги имеются оглавления, отдельные для основного текста Т, чертежей и схем К, справочных материалов С. Краткое, правильнее даже сказать сверхкраткое содержание всех разделов текста Т приводится в начале каждого раздела (жирным шрифтом, перед основным текстом). Эти краткие резюме могут быть полезны и в том случае, когда нужно повторить пройденное, чтобы двинуться дальше.
Т-10. Книга должна помочь вам сделать первые шаги в электронику и создать фундамент знаний для дальнейшей самостоятельной работы. Еще каких-нибудь тридцать лет назад радиолюбители интересовались в основном несколькими областями радиоэлектроники — радиоприемниками, грамзаписью, коротковолновыми радиостанциями. И постройка многолампового приемника с коротковолновыми диапазонами считалась чуть ли не вершиной любительского мастерства. Сегодня любитель довольно быстро добирается до этой вершины и считает, что его продвижение в практическую электронику только начинается.
Выйти к вершинам любительского конструирования электронных приборов, конечно, не просто. И дело это не быстрое — за два дня не научишься конструировать магнитофон или налаживать телевизор. Однако же и путь от простейшего однотранзисторного приемника к сложным электронным схемам, к усилителям высококачественного звучания, цветным телевизорам, карманным магнитофонам, электрогитарам, электронным роботам — путь этот прошли уже многие тысячи людей. Хочется верить, что эта книжка поможет вам сделать первые шаги на пути в электронику, поможет запастись фундаментальными знаниями и приобрести практическую хватку. А это есть самые важные слагаемые дальнейшего успешного продвижения вперед.
Многие важные темы, затронутые в книге, представлены в виде своеобразного конспекта — серии из примерно 200 юмористических рисунков (стр. 11, 25, 50, 70, 85, 111, 152, 171, 206, 224, 252, 287, 299, 309, 321, 340, 357, 387, 400, 420, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000). Большинство из них выполнено на основе рисунков из первых трех книг серии «Шаг за шагом» (Т-310). Веселые картинки для этих книг по эскизам автора сделал Николай Алексеевич Фролов — военный строитель, ученый и талантливый самодеятельный художник, безвременно ушедший из жизни много лет назад. Так случалось, что издатели книги «Электроника шаг за шагом» возражали против большого количества веселых картинок, и автор только сейчас получил возможность представить их читателю.
Художник Зоя Флоринская выполнила огромную работу по подготовке к печати старых рисунков и дополнила их двумя десятками новых. Рисунки имеют собственную нумерацию, и редкие ссылки на них содержат номер рисунка после букв ВК — «Веселый конспект».
1, 2.Наш мир устроен намного сложней, чем это кажется с первого взгляда (Т-11).
3. У натертой гребенки проявляются особые свойства — электрический заряд (Т-13).
4.Простейшие опыты доказывают: кроме гравитационных и электрических сил, есть еще и магнитные силы.
Глава 2Встреча с электричеством
Т-11. Мир, в котором мы живем, устроен намного сложней, чем это кажется с первого взгляда. Если раздобыть где-нибудь машину времени, проехаться на ней в далекое прошлое и побеседовать с тамошним жителем, то он нарисует вам картину мира довольно-таки простую. В ней будет твердый потолок-небосвод, на котором закреплены тлеющие угольки-звезды, будут мельчайшие частицы вещества — пылинки, разделить которые, раздробить уже невозможно, будет трение, рождающее огонь, и холод, превращающий воду в лед, будет огромный шар-костер, который каждый день перекатывается по небосводу от одного его края до другого. И еще будут некоторые твердо установленные ис