Незнайкин. — Я не перестаю думать обо всем том, что ты, мой дорогой друг, и твой ученый дядюшка мне объяснили. Я убедился, что можно преобразовать звуки и свет в электрические сигналы и что возможно также обратное преобразование.
Но скажи мне, пожалуйста, не пытались ли преобразовав в электрические сигналы другие формы энергии?
Любознайкин. — Не только пытались, но и достигли превосходных результатов во всех областях. Благодаря этому электроника чрезвычайно широко используется в самых различных областях науки и техники и других сферах человеческой деятельности.
Н. — Не можешь ли ты мне сказать, как удается преобразовать в электрические сигналы такие формы энергии, как теплоту или механические явления?
Л. — Если говорить о теплоте, то разве ты забыл, как она влияет на полупроводниковые приборы? Существуют такие полупроводниковые приборы, омическое сопротивление которых при повышении температуры снижается. Такие приборы называют терморезисторами. Они-то и позволяют измерять температуру.
Н. — Я догадываюсь, что для этой цели устанавливают настоящий омметр. К терморезистору прилагают постоянное напряжение и с помощью амперметра измеряют пропускаемый им ток.
Л. — Совершенно верно. А шкалу амперметра градуируют в градусах.
Медицинская электроника
Н. — А можно ли таким способом измерять температуру человеческого тела?
Л. — Конечно, но для этой цели нет ничего лучше самого обычного термометра. Другие же электронные средства с большой пользой применяются в различных областях медицины как для диагностики, так и для лечения.
Так, некоторые болезни излечиваются прогреванием глубоко расположенных тканей тела электрическими полями высокой частоты. Для этого по обе стороны подвергающейся воздействию части тела устанавливают электроды, на которые подают напряжение высокой частоты. Таким образом во всех участках тела, расположенных между электродами, выделяется тепло, необходимое для лечения ряда заболеваний.
Радиолокатор
Н. — Значит, развитие электроники способствует укреплению здоровья человека. Это намного важнее развлечений, которые дают нам радио и телевидение.
Л. — Электроника не только улучшает здоровье, но и эффективно обеспечивает безопасность человека во время его путешествий. Благодаря радиолокатору корабли и самолеты избегают столкновений. Радиолокатор позволяет точно определить местонахождение самолета, а командно-диспетчерские пункты на аэродромах получают возможность наиболее рационально управлять полетами.
Н. — Я слышал о радиолокаторе, но не знаю, как он работает.
Л. — Эта установка излучает узкий пучок очень коротких волн: метровых, дециметровых или даже сантиметровых. Этот пучок, или, лучше сказать, луч, отражается от объектов, местоположение которых хотят определить, и возвращается в исходную точку, где отраженные волны принимаются специальным приемником.
Н. — Я предполагаю, что радиолокационный луч не остается неподвижным. Чтобы луч мог попасть на корабль или самолет, местоположение которых хотят определить, он должен просматривать большое пространство.
Л. — Совершенно верно, именно так и работает радиолокатор. Излучаемые волны фокусируются металлическим параболоидом, а движения этого параболоида заставляют луч просматривать пространство. На корабле луч совершает такие движения справа налево от направления движения судна и просматривает лежащий впереди участок моря. Если в поле действия этих волн попадает другой корабль, то отраженные от него волны позволяют определить его местонахождение и предотвратить столкновение.
Н. — Я предполагаю, что в тех случаях, когда нужно определить местонахождение самолета, описываемый лучом путь должен быть более сложным.
Л. — Да, в этом случае луч пробегает по спирали, охватывающей все участки неба. Измеряя интервал времени между излучением и приемом волн, определяют также и расстояние до отразившего их объекта.
Н. — Чудесно! Я предполагаю, что таким способом можно проследить путь космических кораблей.
Л. — Разумеется. Больше того, показания радиолокатора могут записываться и даже использоваться для автоматического управления движением кораблей и самолетов.
Вычислительная техника, автоматика и телеуправление
Н. — Я с удовлетворением отмечаю, что электроника позволяет заменить человека на работе различными аппаратами.
Л. — Промышленность широко использует эти возможности, так как большинство производственных процессов может выполняться средствами электроники, которые удачно и выгодно заменяют мозг и мышцы человека.
Н. — Не преувеличиваешь ли ты достоинства этой техники, когда говоришь, что она может заменить наш мозг? В том, что двигатели заменяют мышцы, нет ничего удивительного, и этот процесс начался с изобретения паровой машины. Но мозг…
Л. — Область электроники, получившая название вычислительной техники, не выполняет всех видов работ, которые способен производить наш мозг, но во многих случаях она может оказать ему весьма существенную помощь. Так, электронные вычислительные машины способны производить расчеты с чудовищной скоростью: умножение многозначных чисел продолжается всего лишь несколько микросекунд.
Электроника может также облегчить работу нашей памяти. Она позволяет записать на магнитной ленте или на других носителях колоссальные объемы информации, которая используется для проведения различных математических и логических операций на электронных вычислительных машинах, представляющих собой настоящий электронный мозг. Первая такая машина была создана около 30 лет назад и занимала несколько комнат; в наши дни существуют модели электронных вычислительных машин, которые можно поставить на рабочий стол.
Н. — С радостью отмечаю, что электроника позволяет не только передавать в пространстве и времени звуки и изображения, как это осуществляют радио, телевидение, магнитофоны и видеомагнитофоны, но и хранить во времени то, что обычно хранится в человеческой памяти.
Кроме того, с некоторых пор электроника используется для управления на расстоянии космическими аппаратами, а также самоходными лабораториями, доставляемыми на поверхность Луны или других планет. Это телеуправление, осуществляемое с помощью проходящих через космос электромагнитных волн, приводит меня в восхищение.
Л. — Да, Незнайкин. Своими победами в космосе человек в значительной мере обязан электронике. Но она существенно облегчает ему проведение научных исследований в самых различных областях. Электронные средства дали нам возможность изучать части Вселенной, удаленные от нас на миллионы световых лет, и в то же время позволили проникнуть в сердце атома с помощью электронного микроскопа.
Как видишь, электроника действительно универсальна. Благодаря нашим беседам и рассказам моего дядюшки Радиоля ты теперь знаешь ее основы. Это позволит тебе более подробно изучить те области электроники, которые тебя заинтересуют и о которых мы вскоре поговорим.
Мне остается лишь пожелать тебе успеха.
* * *
Промышленное производство кинескопов с цветоделительной сеткой оказалось технологически весьма сложным и от него пришлось отказаться. В настоящее время широкое распространение получили кинескопы с планарным расположением пушек, которые иногда называют кинескопами с самосведением. Все три электронные пушки размещаются горизонтально. Маска вместо множества мелких круглых отверстий имеет вертикальные щели, которым на экране соответствуют полосы люминофоров трех цветов. Основное достоинство этой конструкции кинескопа заключается в более простых схемах сведения лучей, что дает возможность сократить количество используемых электронных деталей, упростить регулировку цветного телевизора и сделать его работу более надежной и устойчивой. (Прим. пер.)
