Горизонты техники для детей, 1972 №6: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

И снова из чана вылилась вода. Все видели, что на этот раз её пролилось несколько больше. Когда слиток серебра вынули из чана, Харес вновь пополнил убыль воды и дрожащим голосом объявил:

— Я долил восемь мерок воды, господин.

— Совершенно верно. Серебро более лёгкое и поэтому, имея такую же массу, оно обладает большим объёмом. Ну, а теперь нам осталось только погрузить в чан венок, сделанный Никандром.

Из наполненного сосуда опять пролилась вода. Харес уже был готов пополнить её убыль, но Архимед остановил его, приподняв руку:

— Не торопись, подожди минуточку. Я хочу, чтобы присутствующие попробовали угадать, сколько мерок воды нужно будет долить на сей раз.

Бледный Харес остановился как вкопанный. Рабы, которые принесли чан и воду, стояли в глубине королевского покоя и вытягивали шеи, чтобы кое-что увидеть и понять. И тогда король Герон торжественно заявил:

— Я уже понял, Архимед. Если венок из чистого золота, из чана должно вылиться четыре мерки воды, так как он тоже весит три мины, а его форма вовсе не влияет на массу. Будь он из серебра — из сосуда выльется восемь мерок воды.

— Харес, доливай воду, — приказал ученый. Раб начал доливать воду. Все с любопытством следили за движениями его рук. Он уже налил четыре марки, но чан ещё не был заполнен. Пять мерок. Шесть — только теперь сосуд наполнился до краёв.

— Шесть мерок! — воскликнул король. — Следовательно, венок не из чистого золота! Никандр использовал всего лишь полторы мины золота и добавил полторы мины серебра. Зевс Громовержец — свидетель, что в мире нет человека, мудрее тебя, Архимед!

Король Герон приказал казнить Никандра. Одновременно Харес получил свободу, мастерскую Никандра и почётное звание придворного золотых дел мастера. Король поручил ему изготовить новый венок для Зевса.

А великий ученый продолжал исследовать силы, которые действуют на тела, погруженные в жидкость или газ. Вскоре Архимед огласил основной закон гидростатики, названный потомками «законом Архимеда».

ГАННА КОРАБ

Электроника под микроскопом

Ребята, возьмите кусочек пилёного сахара. Представьте себе, что электронный усилитель, построенный на микромодулях, именно таких размеров. Вы, конечно, знаете, что электронный усилитель служит для усиления слабых электрических колебаний, а вот что такое микромодули? Слышали ли вы о них?

Раньше «сердцем» усилителя была электронная лампа. Наряду с множеством других электронных деталей каждый усилитель состоял из одной, двух, а иногда и бóльшего количества ламп. Я не случайно пишу «раньше, состоял», так как в настоящее время кроме ламповых усилителей существуют транзисторные. Даже небольшой ламповый усилитель по своим размерам примерно такой, как средний фотоаппарат. Но если вместо ламп мы используем транзисторы, размеры усилителя значительно уменьшатся. Именно благодаря миниатюризации электронных деталей удалось построить усилитель размером с кусочек сахара.

Как удалось добиться такой миниатюризации? Пожалуй, не стоит вас убеждать, что процесс миниатюризации электронных устройств вовсе не короток и не прост.

Попробуйте проследить, ребята, как постепенно изменялись радиоприемники. В довоенных приемниках устанавливались очень большие электронные лампы, после войны появились «пальчиковые» лампы, а применяемые в настоящее время лампы не больше напёрстка. Вот почему размеры ламповых радиоприемников постепенно уменьшались А так как транзисторы, разумеется, небольшой мощности, всего лишь с ноготь (не забывайте что «семья» транзисторов очень велика; радиоприемники на транзисторах намного меньше даже самых маленьких ламповых приемников. Вряд ли бы удалось настолько уменьшить размеры транзисторных приемников, что их можно носить в небольшом кармане, если бы не удивительный способ монтажа деталей — с помощью так называемых печатных схем.

В прошлом все основные элементы радиоприемника монтировали на шасси — металлическом основании, изогнутом в виде коробки без крышки. Сейчас этот метод монтажа применяется крайне редко. Собственно, ужо нет такой необходимости. Ведь раньше на довольно прочном шасси закреплялись подставки с большими электронными лампами и другими деталями радиосхем, которые соединялись между собой кусочками проводов.

Но вот появились транзисторы, по сравнению с лампами они более лёгкие и меньших размеров. Эти полупроводниковые приборы в отличие от ламп не нуждаются в таких высоких напряжениях и такой большой силе тока. Благодаря этому и другие электронные детали теперь могут быть меньших размеров и более лёгкими. Для перевозки тонны песку нужен грузовой прицеп, а вот несколько лопат песку можно перевезти и детской тачкой.

Зачем теперь прочное, довольно толстое шасси? Миниатюрные детали можно, пожалуй, монтировать на тонких пластинках из изоляционного материала. Только тогда как соединять между собой отдельные детали? И вот «родилось» сенсационное, поистине гениальное предложение. Разве соединения обязательно должны быть из проводов, проволоки? А что если воспользоваться линиями из тонких слоев проводника, непосредственно зафиксированными на изоляционных пластинках? Может быть, удастся печатать соединения на этих пластинках такой краской, которая способна проводить электрический ток? Именно так и сделали, и хотя ныне кроме печати существует несколько способов нанесения на пластинки соединений, все они получили общее название печатных схем.

Благодаря применению транзисторов и печатных схем удалось наконец так уменьшить размеры радиоприемников, что мы носим их в кармане. Но по сравнению с электронными устройствами, построенными на базе микромодулей, транзисторные приемники кажутся огромными. А нужны ли нам еще меньшие приемники? Пожалуй, ни к чему. Тогда зачем ученые и инженеры трудятся над дальнейшей миниатюризацией электронных систем? Не забывайте, ребята, что в настоящее время электронные устройства находят широкое применение не только в радиотехнике, но и во многих других областях науки и техники.

Возьмём к примеру электронно-вычислительные машины. Ведь они тоже состоят из множества электронных приборов и устройств. Первая созданная, разумеется, ламповая машина ENIAC весила 30 тонн и занимала поверхность более 140 м². Около 10 лет назад была построена транзисторная электронно-вычислительная машина, она уже весила менее 1600 кг и занимала поверхность около 25 м².

Теперь, я думаю, ребята, вы понимаете, какое важное значение для конструкторов компьютеров имеет наличие возможно меньших и более лёгких электронных деталей. Ведь от этого зависит уменьшение размеров самих компьютеров, а они по-прежнему остаются еще слишком громоздкими.

Миниатюрные электронные элементы очень нужны конструкторам самолётов и космических кораблей.

Ведь на борту последних устанавливается всё бóльшее количество сложных электронных приборов, а экономия каждого грамма массы и каждого кубического сантиметра объёма имеет в данном случае огромное значение.

Уже эти два примера, а их можно привести гораздо больше, наглядно свидетельствуют о том, как нужны возможно меньшие электронные элементы. Только как добиться еще бóльшей миниатюризации?