Описание работы устройства, взаимодействия его компонентов и функциональных блоков, а также физических процессов, протекающих в них при выполнении устройством заданных функций в различных режимах работы.
Описание работы устройства
Изучим электрическую принципиальную схему:
ИС1 работает в автоколебательном режиме (генератор колебаний), выдавая непрерывный поток импульсов с вывода 3 ИС1. Частоту этих импульсов можно регулировать, изменяя значения R1, R3, С1, подключенных к выводам 2 и 7 ИС1. Контакты 1 и 2 расположены так, чтобы тело человека находилось в резистивной петле. Из-за этого частота выходного сигнала ИС1 изменяется в зависимости от того, к чему прикасается человек. VT1 усиливает эти импульсы, которые воспроизводит BA1 в виде слышимого звука.
Примечание. Частота колебаний задается двумя резисторами и конденсатором. Микросхема медленно подает ток в конденсатор, пока он не заполнится, а затем, аналогично, медленно разряжает его. Резисторы определяют скорость заполнения и разряда конденсатора, а размер конденсатора указывает, сколько времени потребуется для его заполнения.
Если контакты 1 и 2 замкнуты накоротко проводом, то частота колебаний составит ≈3500 Гц, если между контактами установлен резистор сопротивлением 1 МОм, частота составит ≈1000 Гц. Для расчета частоты колебаний используется формула:
\[f \approx \frac{1.44}{C_1 \cdot (2 \cdot R_1 + R_3)}\]где:
- $f$ – частота, Гц;
- $R_1$, $R_3$ – сопротивление резисторов, Ом;
- $C_1$ – ёмкость конденсатора, Ф.
Вместо «обычного» резистора между контактами 1 и 2 можно использовать проводимость человеческого тела и графита. Когда графит находится в форме грифеля карандаша, то он имеет сопротивление около 1–10 Ом на сантиметр (для грифелей мягких: B, 2B, 4B). Когда графит распределяют по бумаге (рисование карандашом), то сопротивление значительно возрастает, и достигает 1 МОм на нескольких сантиметрах «нарисованного резистора». Это происходит из-за того, что слой графита на бумаге получается очень тонким и прерывистым.
🔍🔬 Эксперимент. Известно, что сопротивление графитового стержня в карандаше марок B, 2B и 4B составляет около 1–10 Ом/см, а сопротивление нарисованного им резистора достигает единиц МОм на нескольких сантиметрах. Найди длину нарисованного резистора, при которой его сопротивление составит 1 МОм. Измеряй сопротивление через каждый 1 см. Напиши свой результат в комментариях! 👇
🗣️ Задать вопрос по теме данной статьи можно в комментариях ниже 👇