Слишком много машин сегодня служит человеку — часы, телевизор, электробритва, фотоаппарат, мотоцикл, акваланг, реактивный самолет… Разве успеешь со всеми познакомиться! А потом — какая польза в этом знакомстве? Что может измениться, если во всех подробностях изучить тот или иной аппарат? Разве у радиоинженеров приемники работают лучше, чем у всех других людей? И разве, если что-нибудь случится, нельзя вызвать радиомастера, человека ученого и опытного, который быстро найдет и устранит любую неисправность?
Все эти возражения, конечно, имеют определенный смысл, особенно если учесть, что даже не очень глубокое знакомство с работой приемника потребует немало времени и энергии. И все же, выслушав множество «против», нужно выслушать и «за». Хотя бы несколько.
Начнем с того, что человек не всегда принимает только самые практичные решения. Ну скажите, какая практическая польза в посещении театра или чтении стихов? Что дает «для жизни» изучение истории или знакомство с воззрением древних философов? Зачем читать книги об атомном ядре, если ты не физик, или о звездах, если ты не космонавт? И вместе с тем мы не жалеем времени на то, чтобы как можно больше узнать об окружающем нас мире, о последних достижениях науки, о чувствах поэтов, о далеком и пока чужом Космосе.
«Хочу все знать» — это не просто красивая фраза, эта первейшая человеческая потребность. Так может ли в наших знаниях оставаться белым пятном такая большая и важная область науки, как радиоэлектроника? И можно ли упустить такой удобный случай для знакомства с ней, как появление в доме радиоприемника?
Второе «за» носит более практический характер. Кем бы вы ни были, чем бы ни занимались, рано или поздно на вашем пути встретятся радиоэлектронные приборы — новая колхозная радиостанция или электронный «советчик» металлурга, прибор, регистрирующий биотоки мозга, или реле времени, автомат для контроля качества продукции или полупроводниковая система зажигания автомобильного двигателя. Многим из вас придется овладеть каким-то комплексом знаний по радиоэлектронике, а некоторые, по-видимому, чувствуют потребность в этих знаниях уже сейчас. Но как самому разобраться во всех этих сложных вещах? Здесь опять на помощь вам может прийти радиоприемник.
В современном приемнике можно встретить большинство основных элементов любой электронной аппаратуры. Это конденсаторы, сопротивления, катушки, трансформаторы, различные ламповые усилители, генератор, выпрямитель переменного тока, фильтры и многое другое. Внимательно познакомившись с их ролью и работой в радиоприемнике, вы сделаете очень важный шаг на пути в радиоэлектронику.
И наконец третье «за», совсем уже деловое. Неужели нужно вызывать радиомастера для того, чтобы сменить лампу или предохранитель? А приятно ли со страхом и абсолютным непониманием смотреть, как кто-то копается во «внутренностях» вашего приемника? Конечно, каждый радиослушатель не может быть радиомастером — это не очень нужно и далеко не просто. Однако есть целый ряд простейших ремонтных и профилактических работ, которые вполне можно делать самому.
Эта книга написана для того, чтобы помочь вам познакомиться с радиоприемником. В ней вы найдете рассказы о том, как происходит радиопередача и радиоприем, по какой схеме строится приемник, как работают отдельные его узлы и детали. Если читать эту книгу, вооружившись карандашом, бумагой, электропаяльником и набором радиодеталей, то к концу может оказаться, что вы не только поймете, как работает ваш купленный в магазине радиоприемник, но и сами научитесь конструировать простейшие приемники.
Одним словом, если хотя бы одно из приведенных выше трех «за» вдохновило вас на знакомство с радиоприемником, то скорее переворачивайте страницу — и смело в путь.
Несколько страниц электротехники
Заниматься электроникой, не зная основ электротехники, невозможно, точно так же, как нельзя с завязанными глазами играть в футбол. И хотя вы подробно изучали электрические явления на уроках физики в седьмом, а многие и в десятом классе средней школы, не вредно будет кое-что повторить еще раз.
Конечно, если бы мы стали знакомиться с велосипедом или даже с автомобилем, нам не пришлось бы предварительно повторять основы механики, вспоминать, что такое трение или скорость, ось или рычаг. С механическими явлениями человек сталкивается буквально с первых дней своего существования и привык считать их вполне понятными.
С электричеством мы по-настоящему познакомились сравнительно недавно — оно широко применяется в быту и промышленности всего несколько десятилетий. Может быть, через некоторое время люди настолько привыкнут к электричеству, что уже в детстве будут знать и даже «чувствовать» закон Ома или правило правой руки. Но сегодня многим из вас, по-видимому, еще нужно освежить в памяти основы электротехники перед тем, как идти на штурм «чудес» радиоэлектроники.
Помимо хорошо известных нам массы или объема, вещество может обладать и другими свойствами. К их числу в первую очередь относятся совершенно особые электрические свойства или, как принято говорить, электрические заряды.
Электрические заряды бывают двух сортов, один из них условно назван «положительным» (+), а другой — «отрицательным» (—). Хочется еще раз подчеркнуть слово «условно».
В данном случае обычный, известный из арифметики смысл знаков «+» и «—» не имеет никакого значения. С таким же успехом можно было бы обозначать заряды вопросительным и восклицательным знаками или точкой и запятой.
Электрические свойства можно встретить буквально повсюду — в натертой о шерсть гребенке, в ослепительной вспышке молнии, в раскаленной спирали электроплитки, в сокращающейся сердечной мышце. Откуда такая универсальность? Кто он, этот вездесущий носитель электрического заряда?
Для ответа на эти вопросы нам придется заглянуть в мир атома. Там мы найдем мельчайшую порцию отрицательного электричества — заряд электрона, с огромной скоростью вращающегося вокруг атомного ядра. В самом ядре имеются такие же порции положительных зарядов — ими обладают тяжелые и как бы прилипшие друг к другу частицы — протоны. Электрических зарядов, меньших, чем у электрона и протона, в природе пока не обнаружено и поэтому заряд этих частиц называют единичным. Правда, единица эта слишком мала и пользоваться ею на практике — это примерно то же самое, что измерять в микронах расстояние между городами. Практическая единица электрического заряда — это кулон (к), представляющий примерно 6300000 000 000 000 000 (6,3·1018) зарядов электрона или протона.
* * *
АЛФАВИТ РАДИСТОВ
Слова записывают буквами, о машине подробно рассказывает ее чертеж, а для того, чтобы представить себе сложный электронный прибор, например радиоприемник, необходимо познакомиться с его схемой. На схеме условными обозначениями показаны главные детали прибора, показано, в какие электрические цепи они объединяются, как связаны между собой. Познакомьтесь с некоторыми «буквами» радиотехнического алфавита, с условными обозначениями, применяемыми при составлении схем. Здесь приведены обозначения, которые чаще других встречаются в массовой радиолюбительской литературе.
Много условных обозначений вы встретите дальше, в частности, на рисунках 7, 13, 19, 21, 24 и др.
* * *
Если в стакан кипятку бросить кусок льда, то произойдет своего рода нейтрализация, в стакане не останется ни льда, ни кипятку. Они превратятся в обычную воду комнатной температуры. Подобно этому нейтрализуют друг друга одинаковые положительный и отрицательный электрические заряды.
Если каким-то образом объединить электрон (—) и протон (+), то полученный «гибрид» вообще не будет обладать электрическим зарядом. Разумеется, наше сравнение весьма условно. В частности, никаким разделением воды на две части нельзя вновь получить лед и кипяток, в то время как электрический заряд — свойство неисчезающее.
В нормальных атомах вокруг ядра «бегает» столько же электронов, сколько протонов в этом ядре, а поэтому число единичных положительных и отрицательных зарядов одинаково. Такие атомы, так же, как и состоящие из них вещества, нейтральны, то есть в целом не обладают электрическими свойствами. Но стоит только убрать с орбиты один-два электрона, как равновесие нарушится и весь атом в целом получит положительный заряд.
При этом, конечно, появится положительный электрический заряд и у вещества, состоящего из таких наэлектризованных атомов. Натирая куском шерсти гребенку, мы просто вырываем из ее атомов электроны, которые сразу же переходят на шерсть. Оба предмета электризуются: гребенка приобретает положительный заряд, шерсть — отрицательный.
Простейшие опыты показывают, что обладающие электрическим зарядом тела и частицы — их для краткости называют просто электрическими зарядами — взаимодействуют друг с другом. Одноименные заряды (+ и + или — и —) отталкиваются, а разноименные (+ и —) притягиваются (рис. 1, а). Естественно, притягиваясь или отталкиваясь, заряды могут передвигаться в пространстве.
Во время движения электрический заряд приобретает еще одно замечательное свойство, которое называют намагниченностью, или магнетизмом (рис. 1, б). Под действием магнитных свойств тела и частицы тоже взаимодействуют друг с другом — притягиваются либо отталкиваются подобно электрическим зарядам. Пример: два движущихся электрона будут отталкиваться под действием электрических зарядов, но одновременно могут притягиваться под действием магнитных сил.
Рис. 1
Где бы вы ни встречали магнитные свойства — в стрелке компаса, электромоторе или, наконец, на полюсах нашей планеты, — знайте, что эти свойства всегда являются следствием тех или иных движений электрических зарядов. С другой стороны, перемещая относительно магнита нейтральное в электрическом отношении тело, например кусок провода, можно вызвать его электризацию (стр. 34). Все это говорит о том, что электрические и магнитные явления тесно связаны друг с другом и являются различными проявлениями единой электромагнитной формы существования материи.