В.В.МИЦКЕВИЧ Н.И.СОСЕДКИНА
ЭЛЕКТРОНИКА
В РАДИОКУБИКАХ
КНИГА ДЛЯ УЧИТЕЛЯ
Из опыта работы
МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1991

ББК 74.268.5
M36
Рецензенты:
канд. пед. наук В. А. Орлов
канд. пед. наук Б. М. Игошев
Мацкевич В.В., Соседкина Н.И.
М36 Электроника в радиокубиках: Книга для учителя:
Из опыта работы.— М.: Просвещение, 1991.— 176 с:
ил.— ISBN 5-09-003486-9.
В книге представлена разработанная авторами система
обучения младших школьников основам радиоэлектроники. В основе
ее лежат игры с радиокубиками, серийно выпускаемыми
промышленностью для детского технического творчества. При
минимуме радиоэлектронных компонентов, размещённых в 12
кубиках, и нескольких подключаемых извне радиодеталей и
соединительных проводов можно собрать большое количество
разнообразных устройств.
Адресована книга учителям труда, руководителям кружков
школ и внешкольных учреждений.
М
4306010000—717
103(03)—91
— 208—91
ББК 74.268.5
ISBN 5-09-003486-9
© Мацкевич В.В., Соседкина Н.И., 1991

ПРЕДИСЛОВИЕ
Наше время характеризуется стремительным
развитием новых научно-технических направлений.
Особенно быстро среди них развиваются такие,
сравнительно молодые отрасли науки и техники,
как электроника, автоматика,
электронно-вычислительная техника. Широкое внедрение в народное
хозяйство разнообразных электронных,
автоматических и компьютерных систем требует хорошего
знания этой техники каждым квалифицированным
специалистом современного производства. Основы
этих знаний закладываются в общеобразовательной
школе. Курсы физики, основ информатики и
вычислительной техники, трудового обучения дают
возможность знакомить школьников с принципом
действия, устройством и применением современных
машин, механизмов, различных электронных
устройств.
Расширить систему знаний учащихся о
современном производстве, пробудить их интерес к
изучению и использованию современной техники и,
главное, дать им практические навыки помогают
занятия в различных кружках. Среди них
значительное место занимают кружки электроники,
пользующиеся особой популярностью среди
подростков.
В организации практической работы кружков
электроники может оказать помощь предлагаемая
авторами «Система обучения электронике», создан-

пая в результате многолетней работы с молодёжью.
Существенную часть этой «системы» — её начало —
составляют «Радиокубики».
Созданные в 60-е годы «Радиокубики»
демонстрировались на многих всесоюзных выставках и
получили высокую оценку руководителей кружков и
организаторов внеклассной и внешкольной работы.
Многие руководители кружков технического
творчества включились в работу по созданию
радиокубиков и использованию их в своей деятельности.
Последние несколько лет «Радиокубики»
выпускают серийно.
«Радиокубики» вызывают большой интерес у
детей самого различного возраста. Сейчас их с
успехом применяют на занятиях в школах и во
внешкольных учреждениях, в лагерях отдыха.
В предлагаемой читателю книге раскрывается
содержание и методика организации работы
школьников с «Радиокубиками», купить которые можно
в магазинах («Детский мир» и др.). Здесь же
даны рекомендации по самостоятельному их
изготовлению.

Глава I
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ
О «СИСТЕМЕ ОБУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНИКЕ»
«Система обучения электронике» состоит из шести
наборов (конструкторов), сложность работы с которыми
постепенно возрастает.
Детали наборов отличаются простотой и наглядностью,
позволяют собирать разнообразные электронные
устройства, не прибегая к пайке.
В состав «Системы обучения электронике» входят
следующие наборы:
Набор № 1 — «Радиокубики» — помогает приобщить
школьников к элементарным основам теории
электроники.
Набор № 2 — «Типовые монтажные платы для быстрой
и многократной сборки различных устройств электронной
автоматики» — предназначен для создания действующих
моделей промышленных устройств.
Набор № 3 — «Логотроник» — служит для изучения
микросхем и логических элементов ЭВМ.
Набор № 4 — «Электроник» — позволяет собирать, а
затем проводить исследования основных узлов и каналов
ЭВМ и электронных систем управления
роботом-манипулятором.
Набор № 5 — «Роботроник» — служит для сборки и
исследований простейшего робота-манипулятора и
электронных систем управления таким роботом.
Набор № 6 — «Типовые конструкторские работы» —
позволяет выполнить сборку различных занимательных
электронных устройств.
Использование наборов возможно в технических
кружках, в секциях научных обществ учащихся, школьной
ВОИР, а также в домашних условиях.
В технических кружках, где на добровольной основе
объединяются учащиеся, проявляющие интерес к
конкретной области техники и стремящиеся заняться
практической деятельностью в этой области, есть возможность в

течение длительного времени (1—3 года) систематически
и углублённо изучать основы соответствующего раздела
техники, получать практические умения и навыки по
конструированию, рационализаторской и изобретательской
деятельности.
На занятиях кружка по электронике учащиеся вначале
получают некоторый объём теоретических знаний, а затем
при выполнении практических работ закрепляют их,
углубляют и расширяют.
Практические работы в кружках по электронике
бывают двух типов: 1 — сборка и изучение учебных
конструкций с последующим их демонтажом; 2 —
конструирование и изготовление функционально законченных
действующих конструкций с последующим их
использованием.
Практические работы первого типа проводятся на
первоначальном этапе получения и закрепления знаний. При
этом на занятиях кружка в основном применяют
фронтальный метод организации работ, при котором все
кружковцы получают в рамках незначительной вариантности
одинаковые задания. Проведение таких практических
работ требует наличия в кружке достаточного количества
одинакового оборудования, материалов и деталей.
Помогают здесь различные наборы деталей и конструкторы,
выпускаемые промышленностью для детского технического
творчества (например, наборы «Юный техник», «Юный
радиолюбитель», серия наборов «Старт» и др.). В этих
наборах есть всё необходимое для изготовления и
изучения принципа действия довольно большого числа простых
конструкций.
Однако перечисленные выше наборы не дают
возможности последовательно со всё более возрастающим
уровнем требований формировать необходимые знания и
умения учащихся.
Наборы предлагаемой «Системы обучения
электронике» лишены этого недостатка. Они отличаются от типовых
конструкторов, выпускаемых промышленностью для
развития детского технического творчества,
последовательностью в методике организации и проведения
самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Наборы
«Системы» помогают обучающимся последовательно с
постепенным усложнением заданий изучать основы
электроники.
Рассмотрим более детально наборы, входящие в
«Систему обучения электронике».

Рис. 1.1. Радиокубики, выпускаемые Лианозовским заводом
(Москва).
«Радиокубики» (рис. 1.1) предназначены для
школьников любого возраста, начинающих изучать основы
теории электроники. Этот набор позволяет выполнить до
200 работ, начиная от сборки простейших электрических
цепей и кончая отдельными элементами и узлами ЭВМ.
Кубики, входящие в наборы, несут в себе по одному
или несколько радиоэлектронных компонентов.
Электронное устройство из радиокубиков может быть
собрано за 2—3 мин без применения каких-либо
инструментов и, как уже отмечалось, без пайки проводов.
Практика работы в кружках по электронике с
использованием радиокубиков показывает, что этот набор вполне
доступен детям. С его помощью электроникой можно
заинтересовать даже дошкольников. Но при этом важна,
особенно на начальном этапе обучения радиоэлектронике,
методически правильно выбранная последовательность
выполнения работ.
Примерная последовательность выполнения работ
приведена в данной книге. В ней изложены также
практические рекомендации и руководства по сборке схем,
позволяющие школьнику, опираясь на имеющиеся знания, в
процессе конструирования, практических работ по сборке
электронных цепей шаг за шагом овладевать всё более
сложными новыми знаниями и умениями.
Усвоению предлагаемого учащимся материала могут
помочь рисунки, на которых в виде определённых
аналогий и моделей наглядно показаны происходящие в элект-

ронных цепях физические процессы. Учитель или
руководитель кружка может использовать их на занятиях.
Однако увлекаться ими не следует, чтобы у школьников не
сложилось неправильного представления о сути явлений.
Для контроля за усвоением знаний учащихся,
получаемых в каждой работе, в каждом эксперименте, целесооб-
Рис. 1.2. Радиокубики, созданные членами кружка радиоэлектроники
ЦСЮТ РСФСР.
Рис. 1.3. Типовые монтажные платы для быстрой и многократной
сборки устройств электронной автоматики на уроках, в кружках
технического творчества, дома (R2 — 15 кОм).

Рис. 1.4. Автомат ночного освещения.
Рис. 1.5. Электронный сортировщик чёрных и белых шариков.

Рис. 1.6. Модель кузнечного пресса
с электронным устройством защиты
люден от опасности.
разно предлагать
вопросы-задания. В книге они
также приведены, причём
даны последовательно к
каждому эксперименту.
Кубики просты по
своему устройству. Поэтому
они могут быть
изготовлены самостоятельно. На
рисунке 1.2 показан
именно самодельный
набор.
«Типовые
монтажные платы для
быстрой и
многократной сборки
различных
устройств
электронной автоматики»
(рис. 1.3). Платы, как и
«Радиокубики», дают
возможность быстро, в
течение нескольких
минут, собирать типовые
схемы электронной
автоматики. Причём сборку
осуществляют тоже без
пайки и применения
дополнительных деталей.
Собирая схемы,
школьники получают необходимые навыки и знания. Затем они
могут так же просто разобрать их.
В процессе обучения электронике учащимся в начале
предлагают набор № 1 «Радиокубики». С его помощью
они осваивают элементарные основы электроники, а
потом, применяя набор № 2 «Платы для быстрой и
многократной сборки», выполняют монтаж схем электронной
автоматики. Далее школьники собирают механические
модели конвейеров, станков, манипуляторов и устанавливают на
них типовые «Платы» со схемами электронной
автоматики. На этих итоговых электронно-механических
конструкциях юные техники приобщаются к современному
производству.
На рисунках показаны некоторые
электронно-механические конструкции, созданные школьниками в кружках:

автомат ночного освещения (рис, 1.4); электронный
сортировщик чёрных и белых шариков (рис. 1.5); кузнечный
пресс с электронным устройством защиты людей от
опасности (рис. 1.6); электронный краб, самонаводящийся на
источник х:вета (рис. 1.7).
«Логотроник» (рис. 1.8). В конструкторе
установлена микросхема К155ЛАЗ, состоящая из четырёх
элементов 2И-НЕ, несколько резисторов и конденсаторов
различных номиналов, два светодиода и три кнопки. Соедп-
Рис. 1.7. Электронный краб, самонаводящийся на источник свега.
Рис. 1.8. Набор «Логотроник*, позволяющий знакомиться с
микросхемотехникой, с логическими основами построения ЭВМ и собирать до
30 различных электронных устройств.

Рис; 1.9. Конструктор «Электроника.
Рис. 1.10. Робот-манипулятор с программным управлением,
сортирующий белые и чёрные шарики.
няя различные элементы конструкции проводниками,
подключаемыми к пружинным контактам конструктора,
можно собрать не только устройства, поясняющие
функционирование логических элементов «И», «НЕ-И» и др., но и
мультивибраторы, одновибратор, триггеры. Конструктор
предназначен для изучения микросхем и логических
элементов ЭВМ. Кроме того, он позволяет собрать несколько

Третья работа
Указатель поворотов
Принципиальная
схема
Обозначения деталей
Летали и заготовки для выполнения работы
Рис 1.11. Пример демонстрационного стенда: «Указатель поворотовэ
(C1 — 20 мкФ x 10 В; HL1 — 2,5В x 0,15 В)
занимательных игр: «Кто быстрее?», «Красный или
зелёный?» и др.
«Электроник» (рис. 1.9) предназначен для
моделирования основных узлов и каналов ЭВМ. Он позволяет
собирать и исследовать схемы дешифраторов, памяти,
счетчики, скользящий регистр, частотные модуляторы,
элементы памяти JK, счётчики с этими элементами памяти и ряд
других схем и устройств.

«Роботроник» позволяет собрать и исследовать
модель простейшего робота-манипулятора (рис. 1.10) и
нескольких вариантов систем управления таким роботом.
«Типовые конструкторские работы». После
освоения основ теории электроники на «Радиокубиках»,
Восьмая работа
Схема МЯУ
Принципиальная
схема
Рис. 1.12. Пример демонстрационного стенда: «Схема мяу» (номиналы
резисторов даны в кОм; источник питания 9В).

изучения свойств различных радиодеталей, транзисторов,
принципа действия транзисторных схем юные техники
могут приступить к конструированию занимательных
моделей.
Для этой цели и разработаны «Типовые
конструкторские работы» нарастающей сложности, каждая из
которых оформлена в виде отдельного небольшого стенда. На
стенде приводится все то, что. необходимо для понимания
схемы конструкции. Здесь же показано, какие детали и
полуфабрикаты требуются для ее выполнения и каков итог
работы — действующая модель, закреплённая на стенде.
К «Типовым конструкторским работам» относятся
следующие: электрический фонарик; электрический
вентилятор; указатель поворотов; электронное сердце;
электронный камин; электромузыкальный инструмент; схема «мяу»;
схема лая; электронный соловей; схема «хрю-хрю»; робот;
генератор телеграфной азбуки на микросхеме;
кибернетический краб, движущийся на свет; переговорное
устройство; цветомузыкальное устройство; схема «мама» и др.
Образцы двух демонстрационных стендов с такими
типовыми конструкциями показаны па рисунках 1.11 и 1.12.
Стенды с типовыми конструкциями могут быть
размещены, например, в помещении, где работает кружок
электроники.
Предлагаемая в книге методика к «Радиокубикам»
проходила длительную практическую проверку в работе со
школьниками различных возрастов в кружках
Центральной станции юных техников РСФСР.
Разработанную дидактическую систему обучения
электронике, включающую кубики, типовые платы для
скоростной и многократной сборки радиоэлектронных устройств,
наборы «Логотроник», «Электроник» и «Роботроник»,
рекомендуется для внедрения по следующим направлениям
теоретической и практической работы в школах, во
внешкольных учреждениях и других организациях:
1. На уроках и лабораторно-практических работах
трудового обучения, по физике — при выполнении
электромонтажных работ для изучения теории электричества и
электроники.
2. На внеклассных занятиях по технике на этапе
подготовки по радиоэлектронике в технических и
производственно-технических кружках.
3. При изучении факультативных курсов по технике.
4. При организации кружковой работы в лагерях
отдыха.

5. На самостоятельных занятиях по техническому
творчеству.
6. При работе со студентами в техникумах и вузах.
Внедрение «Системы» поможет значительно увеличить
количество кружков электроники станций юных техников,
Дворцов технического творчества. Она позволит
начинать обучение элементарным основам электроники с
раннего возраста (с III—IV классов), повысит
эффективность и занимательность существующих кружков
начального технического моделирования. «Система» открывает
новые возможности для трудового обучения.
Глава II
ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОКИКА!
Первые занятия кружка по электронике посвящаются
ознакомлению учащихся с электрическим током,
проводниками и изоляторами, с простейшими электрическими
цепями и условными обозначениями различных их
элементов. Школьники делают первые шаги в работе с
радиокубиками, изучают их устройство, проводят простейшие
эксперименты.
При ознакомлении учащихся с электрическим током
учитель рассказывает о том, что все вещества в природе и,
следовательно, все окружающие нас предметы состоят из
очень малых частиц — молекул, а молекулы в свою
очередь — из атомов. И кусок металла, и капля воды
представляют собой скопление миллиардов атомов, атомов
одного рода — в железе, иного — в воде или, например, в
воздухе. Долгое время люди считали, что атом неделим.
Позже, в XX столетии, учёные доказали, что и атом имеет
сложное строение: внутри каждого атома находится ядро,
а вокруг него быстро вращаются мельчайшие и легкие
частицы — электроны. Они во много-много раз меньше ядра.
И ещё. Ядро атома заряжено положительно, или, как
принято говорить, имеет положительный электрический
заряд ( + ), а электроны — отрицательный заряд ( — ).
Положительные и отрицательные заряды притягиваются.
Мельчайшую частицу вещества — атом в последние годы
удалось рассмотреть в электронные микроскопы,
позволяющие получить огромные увеличения.
Далее рассматривают с учащимися вопрос «Что такое
электрический ток и от чего он возникает?». Чтобы отве-

тпть на него, можно обратиться к такому сравнению. В
лесу на земле скапливается много опавших листьев. Ветер
поднимает их с земли, и они кружатся между деревьями.
Так и в некоторых веществах (например, металлах) среди
атомов всегда находятся свободные электроны, которые,
словно листья в лесу, беспорядочно «кружатся» внутри
вещества. Если же подключить к куску металла (например,
к металлической проволочке) гальваническую батарейку
(батарейку для карманного фонаря), эти свободные
электроны, имеющие всегда отрицательный заряд,
устремляются к положительному полюсу батарейки ( + ). Это
движение электронов и есть электрический ток. Можно сказать,
что электрический ток — это упорядоченное движение
заряженных частиц.
Принято считать, что электрический ток направлен от
положительного полюса («плюса») источника тока к
отрицательному («минусу») так, как если бы по проводам
перемещались не отрицательные, а положительные
заряды. Итак, учащиеся уточнили, что электроны движутся от
«минуса» к «плюсу», а электрический ток направлен от
«плюса» к «минусу» источника тока.
Далее учитель знакомит школьников с планами
кружка, рассказывает об электронике, которую они начинают
изучать.
Электроника — это наука, которая занимается
изучением законов движения электронов в электрических цепях
и способов управления их движением. Электроника — это
и область техники, где разрабатываются и производятся
электронные приборы. Эти приборы способствуют
прогрессу всей техники, науки и культуры, облегчают, обогащают
и делают более интересной нашу жизнь. Но в неумелых
руках электронные устройства становятся бесполезными и
даже опасными.
Знакомство с «Радиокубиками»
Помочь тем школьникам, которые заинтересовались
электроникой, и привлечь их в ряды новых юных друзей
техники могут «Радиокубики».
Что же собой представляют радиокубики? Это
пластмассовые коробочки, в которые вмонтированы различные
радиодетали. На кубике даны условные обозначения
находящихся в нём радиодеталей. Небольшой набор таких
кубиков позволяет собирать, причём очень быстро, самые
разнообразные электрические цепи (выполнять электрон-

Рис. 2.1. Комплект радиокубиков — схемы.
Рис. 2.2. Сменная крышечка для дополнения модульного кубика.
ные схемы) от простейших электрических цепей до
узлов электронной вычислительной машины (ЭВМ).
Источником тока здесь могут служить батарейка «Крона», две
батарейки 3336Л или выпрямитель на напряжение 9 В.
Комплект «Радиокубиков», который предлагается
ребятам, состоит всего из 12 кубиков и телефона ТОН-2А
(рис. 2.1).

Назначение кубиков различно:
1 — кубик питания. К нему с помощью проводов
подсоединяется источник тока;
2 — кубик с лампочкой (СМИ-6,3-20); сопротивление
лампочки 300 Ом;
3 — кубик выключателя;
4 — кубик, содержащий резистор сопротивлением 10 кОм
(10 к);
5 — модульный кубик. Самый сложный из всех. В нём
находятся два транзистора, два пружинных контакта для
соединения с положительными контактами кубика
питания и два нижних пружинных контакта для подключения
различных деталей;
6 — кубик с двумя пружинными контактами —
изолирующий. Если к его пружинным контактам ничего не
подключено, то он разрывает электрическую цепь. Этот кубик
служит для подключения к схемам различных
радиодеталей (резисторов, диодов, конденсаторов);
7 — кубик заземления, через который электроны
отводятся к положительному полюсу источника тока;
8 — угловой соединительный кубик (штыревой);
9 — угловой соединительный кубик (гнездовой);
10 — крестообразный соединительный кубик. В нём
пересекаются два провода., в середине соединённые между
собой. В этом кубике как бы сходятся четыре дороги для
электронов. Чтобы продолжить движение через такой
кубик, им необходимо «выбрать» один из возможных путей;
11— связывающий кубик. Он имеет два пружинных
контакта, один из которых заземлён. Чаще всего этот кубик
используется, когда к схеме требуется подключать телефон
ТОН-2А. Один пружинный контакт связывающего кубика
соединен с боковыми контактами, а второй — пружинный
(заземление) соединяют с «плюсом» кубика питания
проводом;
12 — соединительный кубик (прямой).
В наборе радиокубиков есть ещё сменная
пластмассовая крышечка (рис. 2.2). Если эту крышечку наложить на
модульный кубик, то он превратится в кубик с
транзистором, необходимый для знакомства с транзистором и его
свойствами.
На боковых стенках всех кубиков установлены
контактные пластинки, к которым внутри кубиков подпаяны
проводники или различные радиодетали.
В комплект входят также; телефон ТОН-2А, соедини-

тельные проводники, несколько резисторов,
электролитический конденсатор, диод.
Данный набор радиокубиков позволяет собрать и
изучить около 200 различных схем.
Набор «Радиокубики» промышленного изготовления
можно купить в магазине. Но кубики могут сделать и
сами учащиеся. Коробочки кубиков склеивают из тонкого
листового полистирола, гетинакса или другого легкого
изолирующего материала. (Ещё лучше использовать для
этого пластмассовую азбуку на кубиках. Контактами могут
служить одежные кнопки. Для их крепления в центре
боковых стенок коробочек заранее надо просверлить
отверстия диаметром 2 мм под кнопки и 4 мм под их гнезда.
Кнопки удобнее всего прикреплять к коробочке двумя
короткими проволочками, которые следует припаять к
кнопке с нерабочей стороны, просунуть через отверстие внутри
коробочки и, прижав кнопку, разогнуть в разные стороны.
Гнезда кнопок закрепляют, припаяв к ним изнутри
коробочки металлические пластинки. Паять следует быстро и
аккуратно, чтобы не подплавить пластмассу. В
дальнейшем проволочки и пластинки будут служить контактами,
на которых будет устанавливаться та или иная деталь
«Радиокубика».
Конструкция самодельных радиокубиков показана на
рисунке 2.3.
Кнопки и их гнезда не нужно крепить очень жёстко.
Наоборот, следует оставить небольшой люфт. Иначе из
кубиков будет трудно собирать большие схемы: ведь при
самодельном изготовлении не удается соблюсти размеры
пластмассовых заготовок с точностью до долей
миллиметра.
Вариант радиокубиков, описанный здесь, не
единственный. Ребята могут придумать свой, более удачный вариант
конструкции кубиков.
Когда заготовки для кубиков будут готовы, остается
установить в них электронные детали и наклеить на
каждый из них карточку с условным изображением
заключенного в нём участка электрической схемы. Для модульного
кубика 5 (см. рис. 2.1) надо заготовить «сменную»
крышечку, которая понадобится для превращения модульного
кубика в кубик транзистора.
Для выполнения опытов с самодельными кубиками
тоже понадобится телефон ТОН-2А.
В самом начале занятий с кубиками школьников надо
нацелить на внимательность, правильное соединение куби-

Рис. 2.3. Конструкция и схемы самодельных радиокубиков с
использованием кнопок.

ков строго по предлагаемым схемам (иначе они быстро
испортят радиодетали). Особенно внимательными им
следует быть при подключении источника тока к
транзисторам.
Устройство «Радиокубиков»
Заниматься с радиокубиками могут школьники разных
возрастов и даже дошкольники (под наблюдением
взрослых). Чтобы сделать работу интересней, занимательней и
доступней, объяснение экспериментов с радиокубиками
можно сопровождать «весёлыми» рисунками,
поясняющими свойства радиодеталей и работу схем. Об этих
рисунках, представляющих аналогии, помогающие понять суть
явления, уже говорилось. Такие рисунки приведены в
книге. На них батарейка, служащая источником отрицательно
заряженных частиц-электронов, всё время «стремящихся»
к «плюсу» (+) батарейки, изображается в виде насоса,
а сами электроны в виде шариков с ножками (рис. 2.4
и 2.5).
В предлагаемых схемах таким «насосом» является
батарейка «Крона», подключаемая к кубику питания
(рис. 2.6).
Лампочка на рисунках изображается в виде фонарика
(рис. 2.7), кубик заземления в виде воронки (рис. 2.8).
Школьников необходимо предупредить, что принимать
все эти рисунки буквально не следует: батарейка — это,
конечно, никакой не насос, а электрон на деле ничуть не
похож на шарик с двумя ножками. На первых порах
начинающим- любителям электроники такие «весёлые» рн-
Я так спешу, так тороплюсь.
Скорей скажите мне: где плюс?
Рис. 2.4. Электроны в электрической цепи движутся от отрицательного
полюса батарейки к положительному.

Рис. 2.5. Батарейка работает как
насос.
Рис. 2.6.
Подключение источника
тока к кубику
питания.
сунки облегчат знакомство с различными деталями,
электрическими схемами и их работой.
Школьники, ознакомившись с радиокубиками,
приступают далее к эксперименту — к практическим работам с
набором.
Рис. 2.7. Лампочка изображена в
виде фонарика. Чем больше
электронов проходит через неё за единицу
времени, тем ярче она светится.
Рнс. 2.8. Кубик заземления
можно сравнить с
воронкой, через которую
электроны возвращаются в
батарейку.

В данной книге материал, относящийся
непосредственно к эксперименту, дан подробно в форме обращения к
учащимся с необходимыми рекомендациями, указаниями,
советами.
Для лучшего усвоения изучаемого материала после
каждого эксперимента учащимся предлагается контрольный
вопрос. Он тоже обращеё непосредственно к школьнику.
ЭКСПЕРИМЕНТ 1
ЗНАКОМСТВО С «РАДИОКУБИКАМИ»
Вначале учащимся предлагается рассмотреть кубик
питания. Этот кубик имеет четыре пружинных контакта
наверху и один контакт сбоку.
Контакт сбоку соединён с пружинным контактом «—»
наверху. Боковой контакт кубика через пружинный
контакт присоединяется чёрным проводом к отрицательному
полюсу батарейки (см. рис. 2.6), а три пружинных
контакта заземления (общей массы) — «+» соединяются с
положительным полюсом батарейки красным проводом.
В схемах, собранных из радиокубиков, для
подсоединения к положительному полюсу батареи через
положительный пружинный контакт кубика питания используют
специальные проводники с залуженными концами.
Учащимся предлагается приступить к простейшему
опыту.
Опыт 1
Подключите кубик питания с помощью
соединительных проводников набора к источнику тока —
батарейке. При этом особое внимание обратите на
правильность соединения выводов батарейки с
положительным ( + ) и отрицательным ( — )
контактами кубика питания.
Будьте внимательны! При неправильном
подключении кубика питания многие электрические
цепи предлагаемых вам опытов работать не будут.
А в некоторых это может привести к выходу из
строя элементов цепи, например транзисторов.
Напряжение источника тока в наших опытах
должно быть равно 9 В. Поэтому можно взять
батарейку «Крона» или две батарейки 3336Л,
соединенные последовательно.
Прежде чем перейти к следующим опытам, вводят
понятие электрического напряжения. Чтобы облегчить уча-

щимся понимание его, можно обратиться к аналогии с
напором или перепадом воды.
Известно, например, что на пути текущей в реке воды
встречаются уступы. Вода, падая с них, может выполнить
какую-то работу, например привести в действие мельницу.
При этом очевидно, что, чем больше будет перепад воды,
тем большая работа может быть выполнена. Да и сама
вода в реке течёт именно потому, что между устьем и
истоком её существует напор воды.
Так и в электрической цепи заряженные частицы
движутся потому, что в ней есть электрическое напряжение.
Оно может быть больше или меньше. Для оценки
напряжения используют единицу вольт, сокращённо
обозначаемую буквой В.
Измеряют электрическое напряжение специальными
измерительными приборами — вольтметрами (V).
Далее сообщают учащимся, что различные источники
тока характеризуются разными напряжениями. Например,
напряжение электрической батареи 3336Л, которую часто
используют в опытах, равно 4,5 В. Эта батарея состоит из
трех гальванических элементов, каждый напряжением
примерно 1,5 В. Гальванические элементы соединены между
собой последовательно (т.е. «плюс» первого элемента
соединён с «минусом» второго, «плюс» второго — с «минусом»
третьего и т. д.). При этом общее напряжение батареи
равно сумме напряжений элементов, из которых она
составлена.
Опыт 2
Подключите кубик питания к источнику тока —
заводскому блоку питания ИПС-1 «Источник
питания стабилизированный». В этом случае перед его
подключением к кубику питания необходимо
установить выходное напряжение, равное 9 В.
Дело в том, что в источниках питания типа
ИПС-1 выходное напряжение может изменяться от
0 до 15 В, а на наши схемы нужно подавать
только 9 В.
Повышенное напряжение может привести к
порче «Радиокубиков».
Следует заметить, что блок питания ИПС-1 является
самым удобным из всех возможных источников для
работы с радиокубиками. В отличие от батареек, которые
«стареют» и в процессе работы снижают своё напряжение,

ИПС-1 всегда даёт установленное напряжение и, что еще
очень существенно, имеет электронную защиту от
коротких замыканий в цепях выходного напряжения питания.
Это особенно важно при групповых занятиях с
«Радиокубиками», когда к блоку питания ИПС-1 сразу
подключаются до 10—20 электронных устройств, собранных на
кубиках, а у кого-либо из учащихся в цепи питания всё-таки
происходит короткое замыкание.
Затем переходят к закреплению полученных знаний.
Учащимся предлагается вопрос.
Вопрос 1
На листе бумаги напишите цифры от 1 до 12 одну под другой.
Положите рядом с этими цифрами радиокубики, с которыми вы
познакомились, и, не заглядывая в книгу, напишите названия всех
кубиков.
ЭКСПЕРИМЕНТ 2
ПРОСТЕЙШАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ
Опыт 1
Подключите к кубику питания кубик с
лампочкой. Подсоедините к ним кубик заземления,
соединив его с « + » кубика питания (рис. 2.9). Вы
видите, что лампочка загорается. Почему это
происходит? Подумайте, в каком направлении движутся
электроны и каково направление тока.
Выясняют с учащимися, что электроны движутся от
отрицательного полюса батарейки к лампочке, а затем
через кубик заземления и соединительный провод к
положительному полюсу батарейки. Направление тока
противоположно направлению движения электронов. Далее
школьникам предлагается «весёлый» рисунок 2.10. Он помогает
лучше разобраться в рассматриваемом вопросе.
Итак, из кубиков
собрана первая электрическая
цепь. Опыт помогает
учащимся понять важное
условие: чтобы в цепи был ток,
она должна быть замкнута.
Далее внимательно
рассматривают кубик
заземления. Уточняют, что
единственный путь тока в этом
кубике — от боковых кон-
Рис. 2.9. Схема простейшей
электрической цепи, составленной из
радисжубиков.

Рис. 2.10. Электрическая цепь замкнута.
тактов к верхнему пружинному контакту. При этом
верхний пружинный контакт, который соединяется с
«+» кубика питания, обозначен короткой поперечной
линией. На кубике питания такой же знак —заземление, так
как « + » источника тока в наших схемах связан с
заземлением (общей массой) и мы говорим, что положительный
полюс кубика питания заземлен (соединен с общей
массой).
Вопрос 2
Собранная электрическая цепь состоит из кубиков питания,
лампочки, заземления и соединительного провода. Она может быть
разорвана в 6 различных местах. Какие это места?
ЭКСПЕРИМЕНТ 3
КУСОЧЕК БУМАГИ РАЗРЫВАЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЦЕПЬ
Опыт 1
Соедините кубики питания, лампочки и
заземления и подключите к источнику тока. При этом не
забудьте подключить кубик заземления к « + »
кубика питания. А теперь вставьте бумажный листо-
Рис. 2.11. Схема электрической
цепи к эксперименту 3: сКусо-
чек бумаги разрывает цель».

чек (размером с автобусный билет) между
кубиком лампочки и кубиком заземления (рис. 2.11).
Лампочка гаснет! Почему?
Опыт 2
А теперь заменим листок бумаги металлической
монеткой (рис. 2.12). Лампочка снова светит!
Почему?
Из опытов делают вывод: металл, из которого сделана
монетка, — проводник электрических зарядов (проводник
тока), а бумага — изолятор.
Вопрос 3
Проводником или непроводником (изолятором) электрических
зарядов является металлическая скрепка для бумаг? Докажите это на
опыте.
ЭКСПЕРИМЕНТ 4
ОТ МОНЕТКИ КАК ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ —
К КУБИКУ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Опыт 1
Соедините кубики питания, лампочки и
заземления так, чтобы между кубиками лампочки и
заземления оставалось небольшое пространство.
Лампочка в этом случае не светит. Почему? Потому
что электрический ток по воздуху не проходит
(воздух является изолятором).
Опыт 2
Теперь вставьте в промежуток между кубиками
лампочки и заземления монетку так, чтобы она
касалась боковых сторон кубиков. Лампочка
загорается (см. рис. 2.12). Почему?
Рис. 2.12. Схема электрической цепи с монеткой.

Рис. 2.13. Схема электрической цепи к эксперименту 4: «От монетки
как выключателя — к кубику выключателя».
Рис. 2.14. Выключатель в электрической цепи работает как мостик:
когда он поднят, то дорожка разрывается и электроны не могут
двигаться дальше.
Я тороплюсь ->
Скорей скажите
Мне: где плюс
Рис. 2.15. «Где выключатель на пути, там можно не всегда пройти».

Учащимся предлагается проследить путь, по которому
проходит ток. Путь его таков: от положительного полюса
( + ) -источника тока через соединительный провод, кубик
заземления, монетку через лампочку к отрицательному
полюсу ( — ) источника тока.
Опыт 3
Подвигайте монетку так, чтобы лампочка то
включалась, то выключалась. Вы видите, лампочка
загорается, когда монетка касается контактов
обоих кубиков. Теперь замените монетку кубиком
выключателя (рис. 2.13) и нажмите на кнопку.
Лампочка загорается. Когда это происходит? С чем
можно сравнить выключатель?
На помощь ученикам приходит «весёлый» рисунок
(рис. 2.14): выключатель можно сравнить с подъемным
мостиком, который открывает путь через канаву, когда он
опущен, и прерывает его, когда мостик поднят.
Как же действует кубик выключателя? На этот вопрос
учащиеся отвечают так: «В кубике выключателя
соприкасаются две пластинки. Тогда, когда кнопка нажата,
электрическая цепь замыкается. Следовательно, действие
выключателя состоит в соединении двух контактов,
имеющихся в кубике».
«Весёлый» рисунок 2.15 помогает школьникам понять
все, что происходит в простейшей электрической цепи,
которую собрали ребята (см. рис. 2.13). Здесь показано, как
электроны от отрицательного полюса ( — ) источника тока
(насоса) через лампочку (фонарик) и выключатель
(мостик) устремляются через заземление (воронку) к
положительному полюсу ( + ) источника тока.
В заключение делают вывод: выключатель нужен для
того, чтобы замыкать и размыкать электрическую цепь.
Вопрос 4
Будет ли успешным наш последний опыт без соединительного
провода?
ЭКСПЕРИМЕНТ 5
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ С УГЛОВЫМИ КУБИКАМИ
Опыт 1
Составьте схему из кубиков питания, лампочки,
выключателя, заземления и двух угловых кубиков
(рис. 2.16). Нажмите на кнопку выключателя,-

Рис. 2.16. Схема 'электрической цепи с угловыми кубиками.
Рис. 2.17. Угловой кубик как дорожный знак.
Рис. 2.18. Схема к вопросу 5.

В каком направлении движутся электроны и
каково направление тока?
Учащиеся отвечают: «Движение электронов происходит
от отрицательного полюса источника тока через лампочку,
угловой кубик, кубик выключателя, второй угловой кубик,
кубик заземления и по соединительному проводу к
положительному полюсу источника тока. Направление тока в
цепи — противоположное».
Затем внимательно изучают угловой кубик, количество
контактов у него. На рисунке 2.17 угловой кубик
сравнивается с дорожным знаком, «показывающим» электронам
направление движения.
Вопрос 5
Проходит ли ток по соединительному проводу в электрической
цепи (рис. 2.18) после нажатия на кнопку выключателя? Как это можно
доказать с помощью простого эксперимента?
ЭКСПЕРИМЕНТ 6
КРЕСТООБРАЗНЫЙ КУБИК
Опыт 1
Соберите схему по рисунку 2.19. Кубик
заземления здесь может быть размещён в трёх
различных местах. В каждом из этих случаев, когда
замкнут выключатель, проследите путь электрического
тока в цепи.
Опыт 2
Соединение можно сделать и по-другому
(рис. 2.20). Как и в опыте 1, проследите путь тока.
Эту схему рассматривают в виде «веселой» картинки
(рис. 2.21), помогающей понять, как электроны, пользуясь
«дорожными указателями», «находят» «нужный» путь в
электрической цепи. Здесь кубик с крестообразным
соединением представляется в виде дорожного знака (рис. 2.22).
Опыт 3
Составьте цепь, подобную цепи, изображённой
на рисунке 2.19, с крестообразным соединением, в
котором для тока будут возможны три пути
(рис. 2.23). Рассмотрите их.
Для этого можно ставить кубик заземления с правого
конца цепи. В этом случае ток будет проходить по пути:
«плюс» источника тока, соединительный провод, кубик за-

Рис. 2.19. Схема электрической цепи из радиокубиков с крестообразным
кубиком.
земления, угловой кубик,
кубик выключателя,
крестообразное соединение,
кубик лампочки, «минус»
источника тока. Если же
заземление поместить с
левой стороны, то ток
пройдёт по пути: «плюс»
источника тока,
соединительный провод, кубик
заземления, угловой
кубик, крестообразное
соединение, кубик лампочки,
«минус» источника тока.
Учащимся предлагается
подумать о третьем
варианте соединения кубиков
и о пути тока в этом
случае.
Опыт 4
Соберите схему из кубиков питания, лампочки,
крестообразного соединения, двух угловых,
выключателя и заземления и попытайтесь найти разные
пути электрического тока.
Рис. 2.20. Схема к
эксперименту 6: «Крестообразный кубик».

Рис. 2.21. «Повороты на пути не мешают им идти».
Рис. 2.22. Дорожный знак, где сходятся четыре дороги, напоминает
кубик с крестообразным соединением.

Рис. 2.23. Ещё одна схема электрической цепи к эксперименту 6.
В этих опытах учащимся полезно напомнить о
внимательной работе, чтобы не замкнуть источник тока.
Надо следовать простому правилу: источник всегда
включать с лампочкой. Это поможет избежать короткого
замыкания.
Из эксперимента делают вывод: при помощи
крестообразного соединения можно получить ответвления в
электрической цепи.
Вопрос 6
По каким путям может проходить ток внутри крестообразного
соединения? Какое значение имеет черная точка на этом кубике?
ЭКСПЕРИМЕНТ 7
ВКЛЮЧЕНИЕ ЛАМПОЧКИ В ЦЕПЬ С ИЗОЛИРУЮЩИМ
И СВЯЗЫВАЮЩИМ КУБИКАМИ
Опыт 1
Соберите цепь из кубиков заземления,
лампочки, питания, изолирующего кубика (рис. 2.24).
Лампочка не горит: цепь разорвана изолирующим
кубиком.

Опыт 2
Возьмите проволочку длиной около 10 см.
Можно использовать гибкий провод с оголенными
концами или разогнутую скрепку для бумаг.
Вставьте концы проволочки в пружинные
контакты изолирующего кубика — лампочка начнет
светиться (рис. 2.25). Почему это происходит?
Рис 2.24. Схема электрической цепи к эксперименту 7: «Включение
лампочки в цепь с изолирующим и связующим кубиками».
Рис. 2.25. Схема электрической цепи к эксперименту 7.
Рис. 2.26. Ещё одна схема электрической цепи к эксперименту 7.

Учащиеся должны ответить, что в цепи установился ток:
источник тока, соединительный провод, кубик заземления,
левая половина изолирующего кубика, проволочка, правая
половина изолирующего кубика, кубик лампочки, источник
тока.
Опыт 3
Используя связывающий кубик, составьте
электрическую цепь (рис. 2.26). Не вставляя проволочку
в гнезда связывающего кубика, нажмите на
кнопку выключателя. По какому пути при этом будет
проходить ток? Эту цепь обозначают цифрой /.
Опыт 4
На короткое время вставьте в гнезда
связывающего кубика проволочку (см. рис. 2.26). Почему
при этом лампочка зажглась? Причем зажглась
без нажима на кнопку выключателя. По какому
пути в этом случае проходит ток? Этот путь
обозначим цифрой 2.
Уточняют путь тока. Ток по цепи 2 проходит так:
«плюс» источника тока, соединительный провод,
пружинный контакт связывающего кубика, проволочка, второй
пружинный контакт связывающего кубика,
крестообразный кубик, кубик лампочки, «минус» источника тока.
Два пружинных контакта изолирующего кубика
связаны с соответствующими боковыми контактами. Один
пружинный контакт связывающего кубика соединён с
боковым контактом, а другой — заземлен.
Вопрос 7
Как просто доказать, что изолирующий кубик действительно
разрывает электрическую цепь?
Глава III
ОЗНАКОМЛЕНИЕ С РАЗЛИЧНЫМИ РАДИОДЕТАЛЯМИ
И ИХ СВОЙСТВАМИ
РЕЗИСТОР
ЭКСПЕРИМЕНТ 8
РЕЗИСТОР —ПРЕПЯТСТВИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Учащимся предлагается собрать простейшую цепь с
электролампочкой и, замкнув выключатель, обратить вин-

мание на её накал, а затем в эту цепь последовательно с
лампочкой включить резистор. Школьники отмечают, что
в последнем случае яркость свечения лампочки
значительно слабее. Отсюда они делают вывод: резистор оказывает
электрическому току некоторое сопротивление (рис. 3.1).
Далее вместе со школьниками выясняют, от чего
зависит сопротивление резистора.
Чтобы легче было понять, какое влияние на
электрический ток оказывает резистор, рассматривают явления,
происходящие в трубах водопроводной сети (и затем
проводят соответствующее сравнение).
Из тонкой трубы вода вытека.ет узкой струёй. Тонкая
труба в большей степени затрудняет течение воды
(оказывает сопротивление), чем труба большого сечения.
Поэтому по тонкой трубе в единицу времени протекает воды
меньше, чем по трубе большого диаметра.
Очевидно, что сопротивление трубы зависит от
площади её сечения: чем больше сечение трубы, тем меньше её
сопротивление. Кроме того, сопротивление трубы течению
воды тем больше, чем она длиннее.
Сопротивление, которое трубы оказывают течению
воды, сравнивают с электрическим сопротивлением проводов,
по которым протекает ток.
Используя приведённое выше сравнение, а также
результаты научных доказательств и точных опытов,
учащимся сообщают следующее: тонкая проволока обладает
большим электрическим сопротивлением, чем толстая;
более длинные провода оказывают электрическому току
большее сопротивление, чем короткие.
Для сетей, в которые включено большое число
потребителей электроэнергии (электродвигатели, осветительные
лампы, электрические нагревательные приборы и т. д.) и
по которым, следовательно, протекает значительный ток,
Рис. 3.1. Резистор сопротивлением R = 47 Ом — это сравнительно
небольшое препятствие.

применяют провода и кабели, имеющие небольшое
сопротивление.
Далее отмечают, что электрическое сопротивление
провода зависит также от материала, из которого он
изготовлен. Медная проволока проводит электрический ток лучше,
чем, например, стальная или алюминиевая.
Итак, электрическое сопротивление тем больше, чем
длиннее проводник электрического тока, чем меньше
площадь его поперечного сечения и чем хуже проводит ток
материал, из которого проводник сделан.
Единицей измерения сопротивления является ом.
Сопротивление обозначают буквой R.
1000 Ом = 1 кОм. 1 000 000 Ом = 1 МОм.
Опыт 1
Возьмите резистор сопротивлением 47 Ом и
отогните два его конца вниз так, чтобы расстояние
между ними составило 1 см. Затем соберите цепь,
показанную на рисунке 3.2, вставьте концы
резистора в пружинные контакты изолирующего кубика
и нажмите на кнопку выключателя.
Вас удивил результат? Лампочка светит не так
ярко!
Причиной этому, наверное, резистор. Проверим
предположение.
Замените резистор проволочкой и снова
нажмите на кнопку выключателя. Лампочка светит ярче.
Из опыта делают вывод: резистор оказывает
сопротивление электрическому току.
Опыт 2
Вставьте резистор в изолирующий кубик и
проследите путь тока (см. рис. 3.2). Ток проходит от
положительного полюса источника тока через
соединительный провод, кубик заземления,
изолирующий кубик с резистором, кубик выключателя и
через кубик лампочки к отрицательному полюсу
источника тока.
Далее вводят понятие «последовательное соединение».
Уточняют, что в данной цепи кубик питания, кубик
лампочки, кубик выключателя и изолирующий кубик с
резистором соединены последовательно, и если лампочка
светит слабее, то это означает, что ток, проходящий через
лампочку, меньше по сравнению с током, который шёл бы

Рис. 3.2. Схема электрической цепи к эксперименту «Резистор —
препятствие для электрического тока».
Рис. 3.3. Схема к вопросу 8.
в цепи, если вместо резистора был бы просто кусочек
провода с малым сопротивлением.
Делают вывод: при включении резистора в
электрическую цепь сила тока, протекающего в ней, уменьшается.
Это видно по уменьшению яркости свечения лампочки.
Вопрос 8
Будет ли лампочка светить менее ярко, если её разместить в цепи
дальше от кубика питания? Переставьте лампочку в различные места
электрической цепи (рис. 3.3). Будет ли изменяться накал лампочки
во всех случаях? Подумайте. Теперь включите цепь. Что произошло?
Какое важное явление мы изучили?
ЭКСПЕРИМЕНТ 9
ЧТО ОБОЗНАЧАЮТ ЦИФРЫ НА РЕЗИСТОРАХ?
Рассмотрите резистор. На нем написано 120 и
10%. Это означает, что сопротивление этого
резистора должно быть равно 120 Ом, но может
лежать в пределах от 108 до 132 Ом (рис. 3.4). Этот
разброс сопротивлений вызван неточностями
измерения длины и сечения проволоки при
изготовлении резистора на заводе.

Для экспериментов вам потребуются резисторы
с разным сопротивлением. Возьмите их и
разложите по порядку1: 47 Ом, 120 Ом и 10 кОм.
На принципиальных электрических схемах и
при объяснении работы радиоаппаратуры
номинальные сопротивления резисторов принято
обозначать в омах (тогда записывают, например, R1 220),
килоомах (записывают, например, R5 5,1 к) или
мегаомах (запись такая: R4 1М; R7 1,5М).
В то же время на малогабаритных резисторах,
выпускаемых нашей промышленностью, их
номинальные сопротивления обозначены по другой
условной системе: единицу сопротивления Ом
обозначают буквой Е, килоом — К, мегаом — М.
Сопротивления резисторов от 100 до 910 Ом выражают
в долях килоома, а сопротивления от 100 кОм до
990 кОм — в долях мегаома.
Если сопротивление резистора выражают целым
числом, то буквенное обозначение единицы
измерения ставят после этого числа, например: 27Е
означает 27 Ом, 51К — 51 кОм, 1М — 1 МОм. Если
сопротивление резистора выражают десятичной
дробью меньше единицы, то буквенное
обозначение единицы измерения располагают перед числом,
например: К51 обозначает 510 Ом, М47 — 470 кОм.
Выражая сопротивление резистора целым
числом с десятичной дробью, целое число ставят пе-
Рис. 3.4. Через резистор сопротивлением 120 Ом в единицу времени
проходит меньше электронов, чем через резистор сопротивлением 47 Ом
(при том же напряжении на резисторе), потому что резистор
сопротивлением 120 Ом является большим препятствием току, чем" резистор
сопротивлением 47 Ом.
1 Для экспериментов лучше взять резисторы выпуска до 1986 г.,
так как в маркировке резисторов в соответствии с новым ГОСТом
класс точности в виде процентов не указывается.

ред буквой, а десятичную дробь — за буквой,
символизирующей единицу измерения. Например: 5Е1
обозначает 5,1 Ом, 4К7 — 4,7 кОм, 1М5 — 1,5 МОм.
Вопрос 9
Как обозначают величину сопротивления различных резисторов от
единиц омов до мегаомов?
ЭКСПЕРИМЕНТ 10
РЕЗИСТОРЫ ИМЕЮТ РАЗНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
Перед учащимися ставится вопрос: изменится ли
свечение лампочки, если в цепь включать разные
сопротивления? Как?
Опыт 1
Соберите цепь из кубиков питания, лампочки,
выключателя, крестообразного и связывающего.
Присоедините резистор сопротивлением 120 Ом
(рис. 3.5).
Нажмите на кнопку выключателя — накал
лампочки неполный.
Опыт 2
А теперь присоедините кубик заземления к
крестообразному кубику, нажмите на кнопку
выключателя (см. рис. 3.5). Лампочка светит
значительно ярче.
Делают вывод: резистор сопротивлением 120 Ом,
включаемый в цепь, существенно уменьшает яркость свечения
лампочки.
Опыт 3
Отсоедините кубик заземления от
крестообразного.
Замените резистор сопротивлением 120 Ом на
резистор сопротивлением 47 Ом. Замкните цепь
выключателем. Повторите опыт 2 (см. рис. 3.5).
Сравните, какой резистор больше влияет на
яркость свечения лампочки — 47 или 120 Ом.
Опыт 4
Теперь применим кубик с резистором
сопротивлением 10 кОм (рис. 3.6). Резистор в схеме
обозначают в виде удлинённого прямоугольника (см.
рис. 3.7).

Рис. 3.5. Схема электрической цепи к эксперименту 10: «Резисторы
имеют разное сопротивление».
Рис. 3.G. Через резистор сопротивлением 10 кОм электроны почти
совсем не проходят. Резистор сопротивлением 10 кОм — очень большое
сопротивление для тока.
Рис. 3.7. Ещё одна схема электрической цепи к эксперименту 10.
Соберите цепь по схеме, показанной на
рисунке 3.7. Нажмите на кнопку выключателя.
Лампочка не загорается, значит, резистор сопротивлением
10 кОм является таким препятствием для тока, что
ток в цепи почти не проходит и лампочка не
горит.

Далее делают общий вывод из опытов: если увеличить
сопротивление в электрической цепи, то сила тока в ней
уменьшится (при том же источнике тока). Это видно пег
различной яркости свечения лампочки.
Вопрос 10
Скольким омам равно сопротивление резистора в 10 кОм?
ЭКСПЕРИМЕНТ 11
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ
Опыт 1
Соберите схему, показанную на рисунке 3.8, и
покажите, по какому пути в ней течёт ток.
Опыт 2
Поменяйте местами резистор сопротивлением
120 Ом и резистор сопротивлением 47 Ом (см.
рис. 3.8). Изменится ли яркость свечения
лампочки?
Далее учитель показывает «весёлый» рисунок 3.9. Он
помогает пояснить, как резисторы затрудняют движение
электронов в электрической цепи.
Опыт 3
Разместите кубик лампочки между двумя
резисторами (рис. 3.10). Изменится ли яркость
свечения лампочки? Нажмите на кнопку выключателя.
Яркость свечения лампочки не изменяется. Значит,
сила тока тоже остаётся прежней.
Анализируют проведённые опыты и приходят к
выводу: когда два резистора включены последовательно, сила
тока, протекающего через оба резистора, будет
одинаковой.
Вопрос 11
В каком проводе кубика питания в опыте 3 (см. рис. ЗЛО) течёт
больший ток — в красном или синем?
ЭКСПЕРИМЕНТ 12
ЗАМЫКАНИЕ ЧАСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
Опыт 1
Соберите цепь, как показано на рисунке 3.11.
Замкните выключатель. Лампочка светится слабо.
Покажите, как идёт ток в этом случае.

Рис. 3.8. Схема электрической цепи к эксперименту 11:
«Последовательное соединение резисторов».
Рис. 3.9. «Когда резисторы подряд, слабее лампочки горят».
Рис. 3.10. Ешё одна схема к эксперименту 11.

Рис. 3.11. Схема электрической цели к эксперименту 12: «Замыкание
части электрической цепи».
Рис. 3.12. Ещё одна схема к эксперименту 12.

Опыт 2
Присоедините кубик заземления на короткое
время к боковому контакту углового кубика и
нажмите на кнопку выключателя (см. рис. 3.11).
Лампочка светится ярче. Теперь ток течет по другому
пути, обладающему меньшим сопротивлением.
Покажите его.
Объясняем учащимся, что в этом случае два резистора
короткозамкнуты (или просто замкнуты). В таком
соединении кубиков есть два пути тока перед прохождением
через лампочку. Первый — через резисторы сопротивлением
120 и 47 Ом, что в сумме дает сопротивление 167 Ом, и
второй — через угловой кубик и кубик заземления,
сопротивление которых равно сотой доле ома. Конечно, в таком
случае только очень малая часть тока пойдёт через
резисторы, а большая — путём, имеющим малое
сопротивление.
Опыт 3
Теперь закоротим лампочку. Соберите схему по
рисунку 3.12. Проследите путь тока.
Опыт 4
Присоедините кубик заземления к боковому
контакту углового кубика, а затем нажмите на
кнопку выключателя. В этом случае лампочка
закорачивается и ток через неё не идёт. Лампочка не
горит (см. рис. 3.12).
Далее на основании опытов учащиеся делают вывод:
при замыкании одного из последовательно соединенных
резисторов общее сопротивление электрической цепи
уменьшается и сила тока в цепи возрастает.
Вопрос 12
Почему в опытах 2 (см. рис. 3.11) и 4 (см. рис. 3.12) с
замыканием части электрической цепи не повреждается источник тока?
ЭКСПЕРИМЕНТ 13
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДВУХ РЕЗИСТОРОВ
Опыт 1
Соберите электрическую цепь, показанную на
рисунке 3.13, и нажмите на кнопку выключателя.

Рис. 3.13. Схема электрической цепи к эксперименту 13.
Рис. 3.14. Параллельное соединение двух резисторов.

Рис. 3.15. Ещё одна схема к эксперименту 13.
Рис. 3.16. Схема к вопросу 13.

Два резистора сопротивлением 47 и 120 Ом здесь
соединены параллельно. По какому пути в данном
опыте идёт ток? Очевидно, и по пути 1, и по
пути 2. Покажите их.
Далее анализируется параллельное соединение двух
взятых резисторов (47 и 120 Ом). Уточняется, что
большая часть электронов «устремится» по пути наименьшего
сопротивления, т.е. по резистору сопротивлением 47 Ом.
В этом убеждает ребят и «весёлый» рисунок 3.14.
Опыт 2
Замкните собранную в первом опыте цепь.
Лампочка загорается. Затем временно прервите путь
тока 1, отделив соединительный кубик с
резистором сопротивлением 47 Ом от кубика заземления
(см. рис. 3.13). Что должно получиться?
Опыт 3
Теперь снова замкните цепь и включите
лампочку. Прервите путь тока 2, отключив от
изолирующего кубика с резистором сопротивлением 120 Ом
угловой кубик. Сравните силу тока, текущего
через лампочку, в этом опыте с тем, что было в
опыте 2.
Проделайте ещё один опыт, используя
лампочку (по степени её свечения) как указатель силы
тока.
Включите лампочку между резистором
сопротивлением 120 Ом и кубиком заземления в цепи 2
(рис. 3.15). Наблюдайте за лампочкой (за её
яркостью). Теперь включите лампочку в цепь с
резистором 47 Ом и вновь заметьте яркость её
свечения. В какой цепи течёт больший ток? Какая
зависимость между силой тока и сопротивлением?
Из опытов учащиеся делают выводы: в том случае,
когда ток течёт по двум параллельным ветвям, в ветви с
меньшим сопротивлением идёт больший ток, а в ветви с
большим сопротивлением — меньший.
Вопрос 13
Какие кубики в этом опыте (рис. 3.16) соединены параллельно?

ЭКСПЕРИМЕНТ 14
ПОПРОБУЕМ РЕШИТЬ ВОПРОС: КАКОВО ПОЛНОЕ
СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВУХ РЕЗИСТОРОВ ПРИ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ И ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ?
Опыт 1
Соберите цепь, состоящую из кубика питания,
кубика лампочки, кубика выключателя,
изолирующего кубика с резистором сопротивлением 47 Oi и
кубика заземления (см. рис. 3.2). Сила тока и
яркость лампочки в этом случае будут определяться
сопротивлением резистора.
Опыт 2
Подключите второй резистор сопротивлением
120 Ом между кубиком заземления и резистором
R = 47 Ом (см. рис. 3.10). Теперь в цепи
последовательно с лампочкой включены два резистора и
лампочка светит слабее.
Из опытов делают выводы: сила тока, а также
свечение лампочки зависят от сопротивления резисторов. При
последовательном включении двух резисторов сила тока
становится меньше, так как общее сопротивление цепи
возрастает.
Объясняют школьникам, что общее сопротивление двух
последовательно соединенных резисторов (R1 и R2) равно
их сумме:
Rобщ = R1 + R2.
В нашем случае:
Rобщ = 47 Ом + 120 Ом = 167 Ом .
Опыт 3
Соберите электрическую цепь, включив
резистор сопротивлением 120 Ом и лампочку.
Опыт 4
Теперь присоедините параллельно резистору
сопротивлением 120 Ом резистор сопротивлением
47 Ом (рис. 3.17). Лампочка светит значительно
ярче. Следовательно, сила тока в лампочке
возросла. А это значит, что общее сопротивление цепи
уменьшилось.

Рис. 3.17. Схема электрической цепи к эксперименту 14: «Попробуем
решить вопрос: каково полное сопротивление двух резисторов при
последовательном и параллельном соединении?».
Рис. 3.18. Схема к вопросу 14.

Школьникам объясняют, что установлена формула,
позволяющая определить общее сопротивление двух
параллельно соединенных резисторов (R1 и R2):
Rобщ = (R1 * R2) / (R1 + R2)
Следовательно, когда два резистора включают
параллельно, общее сопротивление цепи уменьшается.
Для двух резисторов (см. рис. 3.17), включённых
параллельно, получаем:
Rобщ = (47 Ом * 120 Ом) / (47 Ом + 120 Ом) = 34 Ом.
Вопрос 14
Соберите электрическую цепь, показанную на рисунке 3.18.
Опишите ее. Объясните, почему яркость свечения лампочки уменьшается,
когда замыкают выключатель.
ЭКСПЕРИМЕНТ 15
ТЕЛЕФОН КАК ИНДИКАТОР ЩЕЛЧКОВ
Для дальнейших экспериментов учащимся потребуется
телефон с двумя проводниками. Проводники можно
подключать к пружинным контактам изолирующего и
связывающего кубиков и прослушивать в телефоне звуковые
щелчки, вызванные электрическим током в момент
включения электрической цепи.
Опыт 1
Соберите схему по рисунку 3.19. Haжмите
несколько раз на кнопку выключателя, и тогда
каждый раз в телефоне вы услышите отчётливые
щелчки.
Далее выясняют, что этот звук — щелчок в телефоне —
слышится в тот момент, когда происходит замыкание или
размыкание электрической цепи. При этом обращают
внимание, что лампочка не загорается. И объясняют это
большим внутренним сопротивлением телефона (оно
составляет 1600 Ом), а следовательно, очень
незначительной силой тока цепи.
Здесь же можно подробнее рассмотреть вопрос о
единице силы тока — ампере (А) и его наиболее часто
встречающейся тысячной доле — миллиампере (мА).
В наших опытах лампочка светит ярко, если сила тока,

проходящего через него, равна 30 мА, при силе тока
20 мА яркость свечения лампочки значительно падает.
В цепи с телефоном устанавливается ток 6 мА,
поэтому лампочка не загорается и не может служить
«индикатором» тока.
Опыт 2
Вместо изолирующего кубика с резистором
сопротивлением 120 Ом включите в цепь кубик с
резистором R = 10 кОм (рис. 3.20). Замкните
выключатель несколько раз и послушайте, что
происходит в телефоне. Теперь сила тока, проходящего
через телефон, очень мала — всего 0,9 мА, но даже
очень малый ток в момент включения слышен в
телефоне как щелчок. Причём щелчок не такой
громкий, как в опыте 1.
Рис. 3.19. Схема электрической цепи к эксперименту 15: «Телефон как
индикатор щелчков».
Рис. 3.20. Ещё одна схема к эксперименту 15.

Таким образом, опыт поясняет, что малый ток в
электрической цепи, при котором даже не зажигается
лампочка, можно обнаружить с помощью звуковых сигналов
телефона в момент прерывания или включения тока.
Из опытов делают вывод: телефон может быть
использован как индикатор ,очень слабых импульсов тока.
Вопрос 15
Присоедините кубик питания к кубику лампочки, не замыкая
выключателя (рис. 3.21). Почему мы слышим щелчок в телефоне? В
каком направлении течёт ток, вызывающий щелчок?
Замкните выключатель. Почему возникает ещё один щелчок в
телефоне?
ЭКСПЕРИМЕНТ 16
НА ЭТОТ РАЗ СОВЕРШЕННО БЕЗОПАСНЫЙ ТОК
ПРОЙДЁТ ЧЕРЕЗ ВАШЕ ТЕЛО
Опыт 1
Ещё раз используем телефон для индикации
импульсов слабого тока.
Рис. 3.21. Схема к вопросу 15.

Рис. 3.22. Схема
электрической цепи к
эксперименту 16: «На этот раз
совершенно безопасный ток
пройдет через ваше тело».
Рис. 3.23. Ещё одна схема к
эксперименту 16 («+» кубика
питания надо подсоединить к
заземлению связывающего кубика).
Соберите электрическую цепь, показанную на
рисунке 3.22. К одному пружинному контакту
связывающего кубика подключите провод телефона,
оставив другой провод свободным. Прислушиваясь,
несколько раз дотроньтесь до второго пружинного
контакта связывающего кубика свободным
проводом телефона. Вы каждый раз слышите щелчок.
Далее устанавливают путь тока. Ток протекает через
соединительный провод, телефон, угловой кубик, кубик
резистора сопротивлением 10 кОм.
Опыт 2
Теперь подключите ваше собственное тело в
электрическую цепь (рис. 3.23). Возьмите провод
телефона в левую руку и дотроньтесь пальцем пра-

вой руки до плюсового контакта кубика питания.
Вы услышите щелчок. Смочите кончик пальца, а
затем дотроньтесь до плюсового контакта кубика
питания. Сопротивление току контакта между
смоченным пальцем и плюсовым разъёмом кубика
питания становится меньше, чем в случае сухого
пальца. Изменится ли щелчок в телефоне?
После опыта опять прослеживают путь тока и
движение электронов. Электроны в цепи движутся по пути от
кубика питания через резистор сопротивлением 10 кОм,
телефон, тело экспериментатора и через палец его правой
руки на «плюс» источника питания. Направление тока
противоположно этому направлению.
Тело экспериментатора в этом случае — часть
электрической цепи. Но риска нет никакого, так как сила тока в
цепи чрезвычайно мала (порядка 0,14-0,01 мА). Отсюда
делают вывод: тело человека проводит электрический ток.
Вопрос 16
Почему щелчок в опыте 2 (см. рис. 3.23), когда вы увлажнили
конец пальца, стал громче?
КОНДЕНСАТОР
ЭКСПЕРИМЕНТ 17
КОНДЕНСАТОР ЗАРЯЖЕН
Учащимся сообщают основные сведения о
конденсаторах — элементах в радиоэлектронных цепях.
Простейший конденсатор состоит из двух
параллельных пластин, находящихся на небольшом расстоянии друг
от друга. У заряженного конденсатора на отрицательной
пластине накапливаются электроны, а на положительной
пластине — недостаток такого же количества электронов
(рис. 3.24). Электроны в конденсаторе не могут перейти с
одной пластины на другую.
«Весёлый» рисунок 3.25 поясняет распределение
электронов на пластинах заряженного конденсатора.
Заряжают конденсатор, присоединяя к источнику
постоянного тока.
Разряжают, соединив отрицательную и положительную
пластины проводником электрического тока. При этом
электроны с минусовой пластины переходят на плюсовую
пластину (конденсатор разряжается).

Рис. 3.25. Конденсатор можно сравнить
с площадками у пропасти...
Рис. 3.24. Конденсатор
заряжен.
Каждый конденсатор обладает определённой
электрической ёмкостью.
Электрическую ёмкость выражают в фарадах (Ф) или
в кратных ей единицах: микрофарадах (мкФ) или пико-
фарадах (пФ):
1 Ф = 1 000 000 мкФ; 1 мкФ = 1 000 000 пФ.
Каждый конденсатор может нести в себе только
определённый электрический заряд при определённом
напряжении, подводимом к выводам конденсатора. При этом
чем больше напряжение, тем больший электрический
заряд накапливается.
Из-за несовершенства изоляции между обкладками
(пластинами) конденсатор теряет свой электрический
заряд. При этом чем хуже изоляция, тем быстрее
происходит саморазряд конденсатора.
Ёмкость конденсатора зависит от размеров
(площади) пластин. Конденсатор, состоящий из маленьких
пластин, имеет малую электрическую ёмкость. И, наоборот, у
конденсатора с большими пластинами ёмкость больше.
Ёмкость конденсатора зависит также от расстояния
между пластинами. Чем больше расстояние между
пластинами, тем меньше ёмкость конденсатора.
Учащимся предлагается взять электрический
конденсатор ёмкостью 100 мкФ, рассчитанный на напряжение
15 В, загнуть концы двух проволочных его выводов так,
как они делали это с резистором, и вставить конденсатор
в пружинные контакты связывающего кубика. При этом

Рис. 3.26. Присоединение конденсатора к
связывающему кубику.
Рис. 3.27. Схема электрической цепи к эксперименту 17:
«Конденсатор заряжен».
Рис. 3.28. Ещё одна схема к эксперименту 17.

положительный полюс конденсатора надо соединить с
заземлением связывающего кубика (рис. 3.26).
Следует особое внимание при этом обратить на
правильность подключения конденсатора.
Опыт 1
Соберите электрическую цепь (рис. 3.27) из
кубиков питания, лампочки, выключателя,
изолирующего кубика с телефоном и связывающего с
конденсатором. Прослушайте сигналы в телефоне и
нажимайте на короткое время кнопку
выключателя несколько раз. Сначала вы услышите громкие
щелчки, затем они ослабевают и прекращаются
совсем. Это произойдёт тогда, когда конденсатор
зарядится.
Рассматривают путь тока при заряде конденсатора и
движение электронов в цепи.
Опыт 2
Сейчас мы будем разряжать заряженный
конденсатор. Соберите схему (рис. 3.28) и,
прислушиваясь к сигналам в телефоне, несколько раз на
короткое время присоединяйте кубик заземления к
крестообразному кубику (не нажимая на
выключатель). Сначала вы услышите громкий щелчок,
при втором касании он станет мягче, а через
несколько замыканий вообще исчезнет.
В чём здесь причина и как может идти ток,
если источник питания не участвует в процессе
(выключатель разомкнут)?
Уточняют с учащимися, что источником тока в этом
опыте, очевидно, был заряженный конденсатор. Ток
протекал от положительного полюса конденсатора по
соединительному проводу через кубик заземления, крестообразный
кубик, телефон к отрицательному полюсу конденсатора
(—). Когда конденсатор разрядится, ток в цепи
прекратится.
Опыт 3
Поскольку это так интересно, давайте
используем электрическую цепь (см. рис. 3.28), в которой
мы сможем заряжать и разряжать конденсатор так
часто, как мы пожелаем. Чтобы разрядить
конденсатор, подключите к стороне крестообразного
кубика кубик заземления. Для зарядки конденсатора

необходимо, не подключая кубик заземления к
крестообразному, нажимать на кнопку выключателя.
Из опыта делают вывод: конденсатор может
заряжаться и разряжаться.
Вопрос 17
Можете ли вы установить, в каком направлении течёт зарядный
ток в опыте 3 (см. рис. 3.28)?
ЭКСПЕРИМЕНТ 18
ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОНДЕНСАТОРА ИЗ ФОЛЬГИ
Для опыта ученики должны найти два листочка фольги
(можно взять её, например, от плитки шоколада).
Опыт 1
Сначала соберите электрическую цепь (рис. 3.29),
но без кубика заземления и телефона. Накройте
один листочек фольги листом бумаги. На бумагу
положите второй листочек фольги, так чтобы он не
касался первого. Соедините верхний пружинный
контакт кубика заземления с верхним листком
фольги, а контакт заземления связывающего
кубика присоедините проводом к нижнему листку
Рис. 3.29. Схема электрической цепи к эксперименту 18:
«Изготовление конденсатора из фольги».

фольги. (Чтобы сохранить бумагу гладкой, на неё
можно положить книжку.) Кратковременным
нажатием кнопки выключателя зарядите конденсатор.
Опыт 2
Чтобы разрядить конденсатор, дотроньтесь
левой половиной связывающего кубика с телефоном
до крестообразного кубика.
Слушайте внимательно! В момент, когда вы
будете касаться крестообразного кубика, вы
услышите слабый щелчок (см. рис. 3.29).
Повторите опыт несколько раз.
Итак, учащимся для того, чтобы сделать конденсатор,
потребовались два листочка фольги и слой изоляционной
бумаги. У них получился бумажный конденсатор.
Небольшие конденсаторы большой емкости (100 и
500 мкФ), имеющиеся в наборе деталей
«Радиокубиков», — электролитические. Диэлектриком в них служит
оксидный слой на металле (алюминий и др.),
находящийся в контакте с проводящей жидкостью — электролитом.
Поэтому одной обкладкой этого конденсатора является
металл, другой — электролит. У электролитических кбнден-
саторов одна пластина является «плюсом», вторая —
«минусом». При включении такого конденсатора в цепь
необходимо обязательно соблюдать полярность, иначе слой
диэлектрика разрушится и конденсатор выйдет из строя.
Из опытов делают вывод: конденсатор состоит из двух
проводящих обкладок, разделенных изолятором.
Вопрос 18
Будет верхняя пластина конденсатора в опыте 1 заряжаться
положительно или отрицательно?
ЭКСПЕРИМЕНТ 19
КРАТКОВРЕМЕННОЕ ЗАГОРАНИЕ ЛАМПОЧКИ
Главным элементом любой фотовспышки является
конденсатор.
Попытаемся сделать вспышку с электролитическим
конденсатором и обычной лампочкой, нить накала которой
должна будет кратковременно зажигаться.
Опыт 1
Соберите электрическую цепь по рисунку 3.30.
Проверьте, чтобы «плюс» конденсатора был соеди-

Рис. 3.30. Схема электрической цепи к эксперименту 19:
«Кратковременное загорание лампочки».
Рис. 3.31. Схема электрической цепи к эксперименту 19.

нён с заземлением связывающего кубика.
Кратковременно нажмите на кнопку выключателя и
зарядите конденсатор. Проследите путь тока при
заряде.
Опыт 2
Подключите кубик заземления к лампочке и
нажмите на кнопку выключателя. В этот момент
лампочка ярко вспыхнет. Что произошло?
Конденсатор, включённый в цепь, имеет ёмкость
100 мкФ. Ток разряда его недостаточен для
зажигания лампочки. Поэтому мы подключили
изолирующий кубик с резистором сопротивлением
120 Ом, чтобы лампочку предварительно накалить
(рис. 3.31). Благодаря предварительному
подогреву нити лампочки при разряде конденсатора она
загорается ярко.
Проследите путь электрического тока в начале
опыта и тока разряда конденсатора.
Вместо резистора сопротивлением 120 Ом для
предварительного нагрева нити можно использовать телефон,
сопротивление которого 1600 Ом. Тогда телефон будет
выполнять роль резистора.
Опыт 3
Зарядите полностью электролитический
конденсатор ёмкостью 100 мкФ. Для этого присоедините
его к источнику питания напрямую на длительное
время (рис. 3.32).
Опыт 4
Перед разрядкой конденсатора включите
между кубиком питания и крестообразным кубиком
изолирующий кубик с телефоном. Подключите
кубик заземления к кубику лампочки так, чтобы
предварительно подогреть лампочку в течение 3 с
(рис. 3.33).
Теперь нажмите на кнопку выключателя и
посмотрите на лампочку. Если раньше она не
горела, то теперь ярко вспыхивает — через неё
протекает разрядный ток.
Вопрос 19
Почему лампочка-вспышка в опыте может быть использована
неоднократно?

Рис. 3.32. Схема электрической цепи к эксперименту 19.
Рис. 3.33. Ещё одна схема к эксперименту 19.

ЭКСПЕРИМЕНТ 20
ЛАМПА ЗАГОРАЕТСЯ ПРИ ЗАРЯДЕ КОНДЕНСАТОРА
Перед учащимися ставится вопрос: «Нельзя ли считать,
что вспышка лампочки показывает заряд конденсатора в
цепи?»
Опыт 1
Соберите электрическую цепь по рисунку 3.34.
Здесь кубик питания подключается к кубику с
лампочкой. Телефон в схеме используется как
индикатор щелчков и резистор сопротивлением 1600 Ом в
цепи предварительного подогрева нити накала
лампочки.
Если вы не уверены, что конденсатор разряжен
полностью, замкните на короткое время его
контакты проволочкой.
Подключите кубик питания к кубику лампочки
и подождите 3 с, чтобы вспомогательный ток мог
подогреть нить накала. Теперь нажмите кнопку
выключателя. Конденсатор будет заряжаться, и
зарядный ток вызовет загорание нити накаливания
лампочки. (Это лучше наблюдать, если лампочка
затенена.)
Опыт 2
Теперь разрядите конденсатор, удалив кубик
питания и нажимая на кнопку «выключатель»
несколько раз (рис. 3.35). Если вы не слышите
щелчков, то это означает, что конденсатор полностью
разрядился.
Опыт 3
Заряд, сопровождающийся вспышкой света, а
затем разряд могут быть осуществлены и без
телефона, если вместо него в изолирующий кубик
включить резистор сопротивлением 120 Ом (см.
рис. 3.35).
Из опытов делают вывод: лампочка может быть
использована как индикатор разрядного тока конденсатора.
Вопрос 20•
Вы провели опыт 1 (см. рис. 3.34). В каком направлении течет
ток, когда лампочка загорается при замыкании выключателя?
Через кубики текут как дополнительный (вспомогательный), так
и зарядный токи конденсатора. Проследите пути этих токов.

Рис. 3.34. Схема электрической цепи к эксперименту 20: «Лампа
загорается при заряде конденсатора».
Рис. 3.35. Схема электрической цепи к эксперименту 20.

ЭКСПЕРИМЕНТ 21
ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ.
ОБ ЭЛЕКТРОНАХ В КОНДЕНСАТОРЕ
Учащимся напоминают об электронах, об
электрическом токе, представляющем движение огромного числа
свободных электронов в металлическом проводнике между его
атомами.
Когда конденсатор заряжается, очень большое
количество электронов покидают одну из его пластин ( + ) и
переходят на другую ( — ), а при его разрядке электроны вновь
равномерно распределяются между пластинами.
Таким образом, конденсатор можно рассматривать как
прибор, накапливающий электрические заряды. Это
положение можно доказать на опыте.
Опыт 1
Будучи уверенными в правильности полярности,
подключите конденсатор через телефон к кубику
заземления (рис. 3.36). Если конденсатор не
заряжен, в телефоне вы не услышите щелчка.
Опыт 2
Теперь включите конденсатор, соблюдая
полярность, в связывающий кубик, а телефон — в
изолирующий кубик тзк, чтобы они поменялись местами
(рис. 3.37).
Сравните результаты с результатами в опыте 1.
В обоих случаях щелчки одинаковой громкости.
Это означает, что ток в обоих случаях одинаков.
Из опытов делают вывод. При заряде конденсатора
определенное количество электронов переходит с
положительной пластины (обкладки) на -отрицательную. На ней
образуется избыток электронов. Одновременно равное
количество электронов уходит с положительной пластины в
источник питания, и на положительной пластине
электронов недостаёт.
Вопрос 21
В чём отличие в распределении электронов на пластинах
заряженного конденсатора от разряженного конденсатора?

Рис. 3.36. Схема электрической цепи к эксперименту 21:
«Исследования для любознательных. Об электронах в конденсаторе».
Рис. 3.37. Еще одна схема к эксперименту 21.

ЭКСПЕРИМЕНТ 22
ЗАРЯД И РАЗРЯД КОНДЕНСАТОРА ЧЕРЕЗ РЕЗИСТОР
Перед учащимися ставится задача: определить, как
изменяется разряд и заряд конденсатора в цепи с
резистором.
Опыт 1
Нажмите на кнопку выключателя (рис. 3.38)
несколько раз. Каждый раз, когда цепь
замыкается, щелчок становится мягче. Нажимайте кнопку
до тех пор, пока щелчки не прекратятся совсем.
Это означает, что зарядный ток, большой вначале,
становится все меньше и меньше.
Причина задержки зарядки конденсатора —
присутствие резистора сопротивлением 10 кОм в
зарядной цепи.
Опыт 2
Разместите кубик заземления (см. рис. 3.38)
против кубика с лампочкой и соедините их на ко-
Рнс. 3.38. Схема электрической цепи к эксперименту 22: «Заряд и
разряд конденсатора через резистор».

Рис. 3.39. Схема к вопросу 22.
Рис. 3.40.
Изображение конденсатора на
электрических схемах.
роткое время. Разрядный ток производит щелчок в
момент замыканий. От одного заряда конденсатора
мы получаем до 60 разрядных щелчков. Причина
запаздывания разряда снова в резисторе
сопротивлением 10 кОм.
Вопрос 22
Соберите электрическую цепь согласно рисунку 3.39. Почему
лампочка не загорается, когда вы разряжаете конденсатор?
Целесообразно из всех опытов сделать выводы:
1. Конденсатор состоит из двух проводящих пластин с
изолирующим материалом между ними.
2. Обозначается конденсатор на схеме в виде двух
чёрточек, соответствующих пластинам. Положительная
пластина конденсатора обозначается знаком «плюс» ( + )
(рис. 3.40).

3. Ёмкость конденсатора измеряется в долях фарады,
обычно в микрофарадах (мкФ).
4. При подключении к конденсатору постоянного
напряжения конденсатор заряжается. При этом одна
пластина становится положительной, а другая отрицательной.
5. Разряд и заряд конденсатора может быть замедлен
с помощью последовательно включенного резистора.
ДИОД
ЭКСПЕРИМЕНТ 23
ДИОД — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЬ
Каждый школьник знает вентиль велосипедной шины
(ниппель). Воздух через него может проходить лишь
водном направлении — внутрь камеры.
Но существует и электрический вентиль. Это диод —
полупроводниковая деталь с двумя проволочными
выводами с обоих концов..
Диод можно сравнить с воротами. Электроны через эти
ворота могут легко пройти лишь в одном направлении,
обратный же путь очень труден (рис. 3.41).
Главная часть диода — крошечный кристалл германия
или кремния 2 (рис. 3.42). Маленькая пружинка /, конец
которой прижат к небольшой пластинке, служит
держателем этого кристалла. На схеме диод изображают
вертикальной линией с треугольником, который, как указатель,
показывает направление тока через диод (рис. 3.42, слева).
Опыт 1
Согните выводы диода так, чтобы они имели
хороший контакт с пружинными контактами
изолирующего кубика. Сначала поставьте его так, чтобы
треугольник (по схеме) был справа.
Соберите электрическую цепь, показанную на
рисунке 3.43, и нажмите кнопку выключателя.
Лампочка должна загореться. Если она не
зажглась, проверьте контакты между выводами
диода и пружинными контактами. Каков путь
электронов?
Опыт 2
Теперь переверните диод так, чтобы
треугольник (по схеме) был слева, и снова нажмите на
кнопку выключателя. На этот раз лампочка не

Рис. 3.41. Диод можно
сравнить с воротами,
пропускающими электроны только в
одном направлении.
Рис. 3.42. Диод: слева — его
схема, справа — устройство.
Рис. 3.43. Схема электрической цепи к эксперименту 23: «Диод —
электрический вентиль».
горит. Причина этого явления в том, что диод не
пропускает ток в этом направлении;
пружинка присоединена к отрицательному полюсу
источника питания, а кристалл к положительному
(см. рис. 3.43). Это запирающее направление диода.
Учащимся представляют «весёлые» рисунки 3.44 и 3.45,
поясняющие работу диода.
Из опыта делают вывод. Диод — электрический
вентиль. Если в электрической цепи он включён в прямом
(проводящем) направлении, то через него течёт сильный
прямой ток, вызывающий яркое свечение лампочки.
Если он включен в обратном направлении, то путь току
закрыт, лампочка не горит.

Я отлично нагреваюсь
при таком потоке
посетителей!
Мне очень нравится
так:ое окончание!
Ура! открыто!
Рис. 3.44. Движение электронов в цепи с диодом, включённым в
прямом направлении.
Мостик опущен, а я
всё ещё не согрета.
В чём дело?
Рис. 3.45. Электрическая цепь с диодом, включённым в обратном
направлении.
Рис. 3.46. Схема к вопросу 23.

Вопрос 23
Вместо диода включите в электрическую цепь (рис. 3.46) резистор
сопротивлением 47 Ом и исследуйте, отличается ли его проводимость
в прямом и обратном направлениях.
ЭКСПЕРИМЕНТ 24
КОГДА ДИОД ЗАПИРАЕТ?
Перед учащимися ставится следующая задача: через
диод в прямом направлении течёт значительный ток. Если
диод включить в обратном направлении, то установится ли
в этом случае хоть небольшой обратный ток? Этот вопрос
надо изучить экспериментально.
Опыт 1
Если обратный ток существует, то он должен
быть очень слабым. Используйте телефон в качест-
Рис. 3.47. Схема электрической цепи к эксперименту 24: «Когда диод
запирает?»
Рис. 3.48. Схема к вопросу 24.

ве индикатора щелчков для того, чтобы обнаружить
появление обратного тока.
Подключите телефон последовательно с диодом,
поставленным в обратном направлении, а затем
замкните и разомкните электрическую цепь, двигая
связывающий кубик к изолирующему кубику и от;
него (рис. 3.147). Возникает ли щелчок?
Через диод, включённый в обратном
направлении, протекает очень-очень слабый обратный ток
(сила тока при обратном включении диода в
несколько тысяч раз меньше, чем сила прямого тока).
Из опыта делают вывод. Каждый раз, когда
электрическую цепь размыкают, в телефоне можно слышать
слабый щелчок. Это доказывает, что через диод протекает
обратный ток. Однако обратный ток так мал, что его можно
обнаружить только с помощью телефона. Сила обратного
тока составляет только 5÷10 мкА. Прямой же ток в
опыте 3, эксперимент 23 был равен 30÷40 мА. Итак, мы
видим, что сила прямого тока диода в 3000÷8000 раз
больше, чем обратного.
Вопрос 24
В электрическую цепь (опыт 1) вставьте, выключатель (рис. 3.48).
Теперь вы можете пользоваться выключателем и вам не придется
двигать туда-сюда связывающий кубик. Каков результат? Хороша ли
идея применения в этом случае выключателя?
ЭКСПЕРИМЕНТ 25
ВНУТРЕННЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДИОДА
Перед учащимися ставится задача: определить
сопротивление диода, включённого в прямом направлении.
Опыт 1
Соберите электрическую цепь (рис. 3.49), не
подключая изолирующий кубик к крестообразному.
Диод следует вставить в связывающий кубик в
прямом направлении. Как только диод будет
подключён, в цепи 2 установится ток.
Опыт 2
При включении в цепь изолирующего кубика с
резистором R = 120 Ом часть тока пойдёт по цепи 1,
остальная часть — по цепи 2 (см. рис. 3.49).
При подключении диода яркость лампочки
возрастёт.

Рис. 3.49. Схема электрической цепи к эксперименту 25: «Внутреннее
сопротивление диода».
Рис. 3.50. Схема электрической цепи к эксперименту 25.
Опыт 3
Соберите схему (рис. 3.50) и обратите внимание
на яркость свечения лампочки. Затем вместо диода
в цепь подключите резистор R = 47 Ом в
связывающий кубик.

Как возросла яркость свечения лампочки,
больше или меньше в сравнении с тем, когда в цепи
был диод?
Из опытов делают вывод. Поскольку сопротивление
резистора известно, можно оценить и сопротивление диода.
Больше оно или меньше 47 Ом?
Возрастание яркости свечения лампочки указывает на
то, что внутреннее сопротивление диода должно быть
больше 47 Ом.
Если использовать измерительные приборы, то можно
установить, что напряжение на диоде 2,2 В, а сила тока в
цепи 2 составляет 28 мА.
Согласно закону Ома I = U/R можно вычислить
R = U/I = 2,2 В : 0,028 А = 80 Ом.
Таким образом, исходя из этого опыта, заключаем:
внутреннее сопротивление диода равно 80 Ом.
Опыт 4
Соберите цепь согласно рисунку 3.61. В
качестве индикатора используйте телефон, а лампочку
примените в роли резистора.
Рис. 3.51. Ещ` одна схема к эксперименту 25.

Поместите диод в связывающий кубик и
заметьте громкость шелчка в телефоне при замыкании
цепи. Теперь замените диод сопротивлением R =
= 47 Ом. Стал ли звук громче?
Далее анализируют результаты опыта. В цепи 2
напряжение на диоде было 0,5 В, а сила тока 1,5 мА.
Используя закон Ома, получаем 0,5 В : 0,0015 А = 330 Ом.
Теперь внутреннее сопротивление диода составляет 330 Ом.
Опыт 5
Отсоедините кубик лампочки от
крестообразного (весь ток идёт теперь через резистор 10 кОм).
В телефоне, включённом в электрическую цепь
(см. рис. 3.51), теперь нет щелчков при
подключении диода. При использовании вместо диода
резистора сопротивлением 47 Ом щелчки в телефоне
слышны совершенно отчётливо. Следовательно,
внутреннее сопротивление диода в этом случае
должно быть очень велико.
Далее уточняют следующее. При использовании
измерительных приборов можно установить, что напряжение,
приложенное к диоду, составляет 0,1 В,, а сила тока
0,5 мА = 0,0005 А. Следовательно, внутреннее
сопротивление диода R = 20 кОм.
Итак, внутреннее сопротивление диода может
существенно меняться в зависимости от приложенного
напряжения.
Вопрос 25
Каким образом работает диод, выполняя роль электрического
вентиля?
Глава IV
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА
УНИВЕРСАЛЬНОГО МОДУЛЬНОГО КУБИКА
ЭКСПЕРИМЕНТ 26
ИЗУЧЕНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО МОДУЛЬНОГО КУБИКА
Прежде чем приступить к моделированию различных
электронных устройств с использованием универсального
модульного кубика, учащимся предлагается изучить его

электрические свойства, рассмотреть контакты и их
нумерацию. При этом следует обратить внимание на то, что
контакты 6, 7 и 8; 1 и 2, а также 3 и 4 соединены между
собой. Последнее утверждение и предлагается проверить на
опытах.
Рис. 4.1. Схема электрической цепи к эксперименту 26: «Изучение
универсального модульного кубика».
Рис. 4.2. Схема электрической цепи к эксперименту 26.

Опыт 1
Присоедините последовательно соединенные
кубики питания, выключателя и лампочки к
контакту 3 модульного кубика, а кубик заземления к
контакту 4 и нажмите на кнопку выключателя
(рис. 4.1). Лампочка загорится, это подтвердит,
что контакты 3 и 4 на модульном кубике
соединены между собой.
Таким же образом проверьте соединение между
собой контактов 1 и 2, 6, 7 и 8.
Опыт 2
Присоедините к контакту 1 или 2 изолирующий
кубик с телефоном, кубики выключателя и
питания, а к контакту 3 или 4 подключите кубик
заземления (рис. 4.2). Убедитесь, что при заземлении
цепи прослушивается щелчок.
А теперь, присоединив к контактам 6, 7 или 8
изолирующий кубик с телефоном, кубик
выключателя и питания, а кубик заземления — к контакту
5 (см. рис. 4.2), убедитесь, что при нажатии
кнопки выключателя щелчки в телефоне
прослушиваются слабее, чем в предыдущем опыте. Какой
вывод можно сделать?
Из опыта учащиеся должны установить, что вторая
электрическая цепь содержит резистор с большим
сопротивлением (R = 330 кОм), чем первая.
Опыт 3
Присоедините к контакту 3 или 4 модульного
кубика последовательно соединенные кубики
лампочки, выключателя и питания (рис. 4.3). Лампоч-
Рис. 4.3. Ещё одна схема к эксперименту 26.

ка загорается, поскольку через неё в правый
транзистор пойдёт ток.
Посмотрите, с какими контактами ещё можно
провести подобный опыт.
Между контактами 1, 2 и 5 в модульном
кубике установлен конденсатор 0,25 мкФ. Посмотрите
его обозначение. Электролитический это
конденсатор или нет?
В результате проведённых опытов школьники должны
прийти к выводу: универсальный модульный кубик
содержит резисторы сопротивлением 47 кОм и 330 кОм,
конденсатор емкостью 0,25 мкФ и два транзистора.
Вопрос 26
Повторите опыт 3 (см. рис. 4.3). Назовите контакты, с которыми
можно провести тот же опыт?
ТРАНЗИСТОР
ЭКСПЕРИМЕНТ 27
ПЕРВОЕ ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ТРАНЗИСТОРОМ
Теперь учащимся предлагается приступить к
интересным опытам — опытам с транзистором. Сначала следует
внимательно рассмотреть модульный кубик (рис. 4.4) и его
устройство; обратить внимание на транзисторы (в кубике
их два), которые в отличие от всех ранее встречавшихся
элементов (резистор, конденсатор и диод) имеют по три
вывода.
Чтобы- учащимся было легче разобраться в этих
выводах, надо надеть на модульный кубик крышечку с
изображением транзистора (см. рис. 4.4). Тогда получится
транзисторный кубик. Его три вывода ведут к коллектору
(вывод 7), базе (вывод 5) и эмиттеру транзистора. Обращают
внимание на то, что эмиттер соединен, с пружинным
контактом заземления, соединяющимся обычно с «плюсом»
( + ) кубика питания.
Предлагают убедиться, что контакты 5 и 7 на крышке
согласуются с контактами 5 и 7 модульного кубика.
Транзистор (для лучшего восприятия его сути) можно
сравнить с помещением для электронов, имеющим два
входа и один выход (см. рис. 4.8). Электроны, входящие в
ворота 1 (база), способны открыть или закрыть ворота 2
(коллектор) для других электронов.

Рис. 4.4. Схема электрической
цепи к эксперименту 27: «Первое
ознакомление с транзистором».
Рис. 4.5. Схема электрической
цепи к эксперименту 27.
Опыт 1
Соберите схему согласно рисунку 4.5 и
нажмите на кнопку выключателя. Лампочка горит.
Значит, в цепи есть ток. Ток, текущий в базе
транзистора, называют базовым током. По какому
пути течёт этот ток?
Вместе со школьниками устанавливают, что он течет
от «плюса» ( + ) источника питания через соединительный
провод, пружинный контакт заземления, эмиттер
транзистора, дальше внутри транзистора ток течёт к базе и далее
через кубик выключателя; кубик лампочки к «минусу»
( — ) источника питания.
Опыт 2
Теперь исследуйте, как ведет себя транзистор,
если присоединить к его коллектору кубик с
лампочкой. На этот раз мы не подаём никакого
напряжения на базу транзистора. Нажмите на кнопку
выключателя (рис. 4.6). Лампочка не горит,
доказывая тем самым, что в коллекторе протекает очень
слабый ток. Транзистор «заперт»: нет базового
тока, который открывает коллектор, управляя
транзистором.

Рис. 4.6. Схема электрической цепи к эксперименту 27.
Рис. 4.7. Ещё одна схема к эксперименту 27.
Опыт 3
Как ведёт себя транзистор, когда кубик с
лампочкой включён в цепь коллектора, как в опыте 2
(см. рис. 4.6), но к базе подводится управляющий
ток?

Замкните выключатель и одновременно
дотроньтесь до контакта базы проводником от телефона
(рис. 4.7). Появился щелчок, и лампочка
загорелась.
Делают вывод: в последнем случае транзистор
находится в проводящем (открытом) состоянии. Базовый ток
при этом течёт через телефон. Как только базовый ток
исчезает, прекращается и коллекторный ток — лампочка
гаснет.
Далее рассматривают путь коллекторного тока: от
«плюса» ( + ) источника питания через заземление,
эмиттер, коллектор, кубик выключателя, кубик с лампочкой,
крестообразный кубик на «минус» ( — ) источника
питания.
Путь электрического тока базы: от «плюса» ( + )
источника питания через заземление, эмиттер, базу, телефон,
верхний пружинный контакт изолирующего кубика,
крестообразный кубик и на «минус» ( — ) источника питания.
Итак, учащиеся уточняют — транзистор имеет три вы-
Рис. 4.8. Движение электронов в транзисторе.

вода: К — коллектор; Б — база; Э — эмиттер. Ток в цепи
базы — базовый ток, ток в цепи коллектора —
коллекторный ток.
«Весёлый» рисунок 4.8 поясняет работу транзистора
(направление движения электронов противоположно
направлению тока). На рисунке видно, как при подведении
к базе транзистора небольшого тока в цепи коллектор —
эмиттер возникает значительно больший ток, проходит
большой поток электронов.
На этом рисунке справа показано условное
обозначение транзистора с его тремя выводами: база (Б), эмиттер
(Э) и коллектор (К).
Вопрос 27
Каким образом в опыте 3 (см. рис. 4.7) проявляется открытие
и закрытие транзистора?
ЭКСПЕРИМЕНТ 28
БАЗА — ЭЛЕМЕНТ, КОТОРЫЙ УПРАВЛЯЕТ ТРАНЗИСТОРОМ
Перед экспериментом учащимся приводят пример,
знакомый им из жизни. Тяжелый автомобиль управляется при
помощи сравнительно малых усилий, и делается это с
помощью рулевого колеса. Чтобы ускорить движение
автомобиля или замедлить его, используют педаль газа или
тормозную педаль. Таким образом, при помощи слабых
усилий управляют операциями, требующими значительных
сил.
Транзистор тоже имеет управляющий электрод — базу.
Предлагается рассмотреть, как слабый ток базы может
влиять на мощный ток коллектора.
Опыт 1
Чтобы получить очень малый базовый ток,
включите в базовую цепь кубик с резистором
сопротивлением 10 кОм. Нажмите на кнопку выключателя
и прикоснитесь несколько раз к контакту базы
транзистора проводом от телефона (рис. 4.9).
Когда провод телефона касается контакта базы, он
замыкает цепь базы. В телефоне слышен щелчок и
загорается лампочка — транзистор находится в
открытом состоянии.
Эта цепь (см. рис. 4.9) демонстрирует управление
большим током транзистора с помощью небольшого управляю-
щего тока, поступающего на базу транзистора через резис-

Рис. 4.9. Схема электрической цепи к эксперименту 28: «База —
элемент, который управляет транзистором».
Рис, 4.10. Схема к вопросу 28.

тор сопротивлением 10 кОм и телефон, сопротивление
которого 1600 Ом.
Далее с учащимися уточняют следующее.
Когда провод телефона не касается контакта базы
транзистора, базовый ток прерван. Тот факт, что лампочка
не горит, указывает на отсутствие коллекторного тока —
транзистор заперт.
Изменения с помощью приборов показали, что в этом
опыте в телефоне течет базовый ток 1 мА. Сила
коллекторного тока в лампочке равна 50 мА, т.е. сила
коллекторного тока в 50 раз больше, чем базового.
Итак, когда в цепи течёт слабый ток, в цепи
коллектора устанавливается сильный ток, в результате лампочка
горит.
Вопрос 28
В каких местах электрической цепи (рис. 4.10) может быть
разорвана цепь базового тока?
ЭКСПЕРИМЕНТ 29
ТРАНЗИСТОР КАК ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
Внимание учащихся обращают на роль кубика
выключателя. При нажатии на его кнопку в замкнутой цепи с
источником тока устанавливается ток. При этом частью цепи
будет участок от одного контакта выключателя к другому
его контакту. Если отпускают кнопку выключателя, путь
между двумя контактами разрывается — цепь
размыкается. Значит, роль кнопки или выключателя состоит в том,
чтобы замыкать или разрывать цепь. Ставится вопрос: «А
не может ли в этой роли выступать транзистор?»
Опыт 1
В цепь базы транзистора включите кубик с
резистором сопротивлением 1.0 кОм и кубик
выключателя, в коллекторную цепь — кубик с лампочкой.
Подключите кубик питания и нажмите на кнопку
выключателя (рис. 4.11).
Вы наблюдаете следующее: когда цепь базы
замкнута, транзистор открывается и его
коллекторный ток зажигает лампочку. Когда базовая цепь
разомкнута, транзистор заперт и лампочка не
горит. Следовательно, если выключатель замыкает и
размыкает цепь базы, транзистор замыкает и
размыкает цепь коллектора, т.е. работает как
электронный выключатель.

Рис. 4.11 Схема электрической цепи к эксперименту 29: «Транзистор
как электронный выключатель».
Рис. 4.12. Ещё одна схема к эксперименту 29.

Отключите источник питания.
Опыт 2
Теперь сделаем процесс замыкания и
размыкания цепи базы слышимым, пропустив ток базы
через телефон (рис. 4.12).
Нажмите на кнопку выключателя. В момент
включения слышен щелчок. Базовая цепь
замкнута. Через транзистор течёт ток базы, в результате
чего «открывается возможность» и для
установления коллекторного тока. Транзистор, действующий
как электронный выключатель, включен.
Отпустите кнопку выключателя. Снова слышен
щелчок. Базовая цепь разомкнута. . Ток базы в
транзисторе прерван, следовательно, не может течь
и ток коллектора. Транзистор, действующий как
электронный выключатель, отключен. В конце
опыта отсоедините кубик питания от крестообразного
кубика.
Обращают внимание учащихся на основное различие
между механическим выключателем и транзистором: в
выключателе есть пружинный контакт, который движется
каждый раз, когда цепь замыкается и размыкается, а
транзистор не содержит никаких движущихся частей. В нем
движутся только электроны — носители электрического
тока.
Делают вывод из опыта: когда цепь базы замкнута, в
транзисторе может установиться электрический ток и
лампочка в цепи коллектора загорается.
Когда ток базы прерван, транзистор заперт — лампочка
не горит.
Транзистор — это электронный выключатель,
действующий без движущихся частей.
Вопрос 29
В опыте 2 (см. рис. 4.12) можно было бы обойтись без одного из
кубиков. Какого?
ЭКСПЕРИМЕНТ 30
УПРАВЛЯЮЩИЙ ТОК ОТ ЗАРЯЖЕННОГО КОНДЕНСАТОРА
Перед учащимися ставится задача: подумать, не может
ли заряженный конденсатор обеспечить ток базы в
транзисторе.

Рис. 4.13. Схема электрической цепи к эксперименту 30:
«Управляющий ток от заряженного конденсатора».
Опыт 1
Подключите заряженный конденсатор
(положительным ( + ) полюсом на заземление) к
связывающему кубику. Вначале составьте цепь:
конденсатор, кубик с телефоном (через изолирующий
кубик), крестообразный кубик, кубик с
выключателем, кубик питания (рис. 4.13). Нажмите на
кнопку выключателя. В телефоне слышен щелчок.
Нажмите на кнопку выключателя и
подключите к базе транзистора (контакт 5) связывающий
кубик с заряженным конденсатором отрицательным
полюсом к базе. Лампочка загорается на
непродолжительное время, пока не разрядится конденсатор.
Когда конденсатор разрядится, ток базы, а
следовательно, и ток коллектора прекратится.
Лампочка гаснет.

Опыт 2
Нажмите на кнопку выключателя.
Чтобы зарядить конденсатор, дотроньтесь
проводом телефона до контакта / углового кубика
(рис. 4.14).
Чтобы разрядить конденсатор, прикоснитесь
проводом телефона к контакту 5 базы транзистора.
Щелчки зарядного и разрядного тока слышны в
телефоне (в моменты их возникновения).
Вследствие того что разрядный ток в этом
опыте течёт через телефон с высоким сопротивлением,
для разряда конденсатора требуется значительно
больше времени, чем в опыте 1. Поэтому и
лампочка будет гореть дольше.
Опыт 3
Если в цепь базы транзистора включить
резистор сопротивлением 10 кОм, то разряд конденсато-
Рис. 4.14. Схема электрической цепи к эксперименту 30.

Рис. 4.15. Схема электрической цепи к эксперименту 30.
ра продлится ещё больше. Убедитесь в этом
(рис. 4.15).
Для того чтобы зарядить конденсатор,
дотроньтесь до контакта углового кубика / проводом
телефона, а чтобы разрядить конденсатор, дотроньтесь
до контакта 2 кубика с резистором. В этом случае
полный заряд конденсатора длится почти 5 с.
При этом лампочка вначале горит ярко, а затем
постепенно тускнеет (базовый ток постепенно
уменьшается).
Учащиеся сообщают, что измерения, проведенные с
использованием миллиамперметра в цепях базы и
коллектора, показывают, что сильному току базы (3 мА)
соответствует сильный ток коллектора (50 мА). Слабому току базы
(0,1—0,6 мА) соответствует слабый коллекторный ток
(15—30 мА). Нет тока базы — нет и тока коллектора.
В этом опыте учащиеся ещё раз убедились, что сила
тока в цепи базы влияет на силу тока в цепи коллектора.

Рис. 4.16. Ещё одна схема к эксперименту 30.
Опыт 4
Включите кубик с резистором /?=10 кОм
между телефоном и конденсатором, и вы тем самым
увеличите время заряда конденсатора (рис, 4.16).
Таким образом, конденсатор можно заряжать то
кратковременно, а то в течение длительного
времени.
Из опытов делают выводы: чем меньше время заряда
конденсатора., тем быстрее он успевает разрядиться через
цепь базы и тем слабее горит лампочка во время разряда.
Если время заряда увеличивать (например, до 1—2 с),
то конденсатор заряжается «полнее» и разряд конденсато-

pa становится более продолжительным (пока электроны не
покинут отрицательную пластину).
Итак, при разряде конденсатора через цепь базы
транзистора транзистор проводит ток только до тех пор, пока
длится разряд.
Резистор в цепи базы может увеличить время разряда.
Вопрос 30
По какому пути течёт управляющий ток базы транзистора в
опыте 4 (см. рис. 4.16)?
ЭКСПЕРИМЕНТ 31
САМОДЕЛЬНЫЙ ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
(МИНИБАТАРЕЙКА) УПРАВЛЯЕТ ЯРКОСТЬЮ ЛАМПОЧКИ
Учащимся сообщают, что для изготовления
миниатюрной батарейки им понадобятся кусочки двух металлов и
бумажная салфетка. В качестве одного из металлов
можно взять фольгу. Можно использовать также любую
никелевую монетку.
Опыт 1
Положите монетку на кусочек бумажной
салфетки, смоченной уксусом, размером чуть меньше
размера монетки. Теперь сложите фольгу так,
чтобы она была не меньше, чем кусочек бумаги, и
положите её сверху. Монетку соедините с
пружинным контактом кубика заземления. Прикоснитесь
к фольге проводом телефона. Вы услышите щел-
Рис 4.17. Схема электрической цепи к эксперименту 31:
«Самодельный гальванический элемент (минибатарейка) управляет яркостью
лампочки».

чок. Это значит, что в электрической цепи
появляется электрический ток (рис. 4.17).
Анализируя с учащимися опыт, устанавливают, что
монетка является здесь положительным полюсом ( + )
батарейки, фольга — отрицательным ( — ).
Эта миниатюрная батарейка даёт напряжение 0,6 В.
Этого, конечно, недостаточно для того, чтобы горела
лампочка.
Учащиеся могут сделать батарейку и из двух монеток.
В этом случае положительным полюсом ( + ) должна быть
никелевая монетка, а отрицательным ( — ) — медная
монетка. Такая батарейка даёт напряжение около 0,1 В.
Если у ребят есть желание «зажечь» от минибатарей-
ки лампочку, в качестве усилителя постоянного тока
можно использовать транзистор. Батарейка при этом обеспечит
базовый ток, а транзистор-усилитель зажжёт лампочку
коллекторным током (при условии, конечно, что к
транзистору будет подключен более мощный источник тока,
например, батарея 3336Л). Лампочка в этом случае горит за
счёт энергии батареи.
Опыт 2
Нажмите на кнопку выключателя и дотроньтесь
до верхней части минибатарейки проводом
телефона. Когда провод телефона соединится с
отрицательным полюсом ( — ) минибатарейки, цепь базы
будет замкнута. Ток базы переводит транзистор из
запертого состояния в открытое — лампочка
загорается (рис. 4.18).
Далее вместе с учащимися рассматривают путь
базового тока: от положительного полюса ( + ) минибатарейки
(нижняя монетка), соединительный провод, заземление,
эмиттер, телефон на отрицательный полюс ( — )
минибатарейки (верхняя монетка или фольга).
Путь коллекторного тока описан в эксперименте 30,
опыт 1.
Опыт 3
Удалите крышку с большого транзисторного
кубика и присоедините телефон к правому нижнему
пружинному контакту (рис. 4.19). В опыте будем
использовать правый транзистор модульного
кубика.

Рис. 4.18. Схема электрической цепи к эксперименту 31
Рис. 4.19. Ещё одна схема к эксперименту 31.

База правого транзистора сейчас соединена
через телефон с минусом ( — ) батарейки. Кубик с
лампочкой, подключенный к коллектору через
контакт 1 модульного кубика, питается от
транзисторного усилителя. Если вы нажмете кнопку
выключателя и соедините базу транзистора с минибатарей-
кой, то лампочка загорится.
Учащимся сообщают, что напряжение гальванического
элемента (минибатарейки) можно увеличить.
Если минибатарейка, состоящая из никелевой монетки,
бумаги, смоченной уксусом, медной монетки, дает
напряжение только 0,1 В, то при установлении минибатареек
одна на другую можно получить значительно большее
напряжение.
Если последовательно соединить три минибатарейки, то
напряжение возрастет с 0,1 до 0,3 В. Если мы соединим
последовательно шесть минибатареек, то напряжение будет
0,6 В. Чем выше будет напряжение, тем больше сила
управляющего тока в цепи базы транзистора и тем ярче
будет гореть лампочка в цепи коллектора.
Итак, никелевая монетка + бумага, смоченная
уксусом, + медная монетка + никелевая монетка + бумага,
смоченная уксусом, + медная монетка 4- никелевая
монетка + бумага, смоченная уксусом, + медная монетка
и т. д. — более мощная батарейка.
Следовательно, минибатарейку можно сконструировать
из двух разных металлов. Слабый ток минибатарейки
можно усилить транзистором до такой степени, что лампочка в
цепи будет гореть.
Транзистор — полупроводниковый прибор, служащий
для усиления напряжения, мощности и силы тока.
Отношение силы коллекторного тока к силе тока базы
транзистора называется коэффициентом усиления
транзистора по постоянному току. Это число может быть 50 : 1;
100 : 1 и даже 250 : 1.
Вопрос 31
Мнннбатарейка, состоящая из никелевой монетки + бумага,
смоченная уксусом, + медная монетка, даёт напряжение только 0,1 В. При
этом опыты, описанные выше, получаются плохо либо вовсе не
получаются. Почему опыты проходят лучше, если установить несколько
минибатареек одна на другую?

Рис. 4.20. Схема электрической цепи к эксперименту 32:
«Экспериментальная проверка транзисторов модульного кубика. Управление двумя
транзисторами».
Рис. 4.21. Схема электрической.цепи к эксперименту 32.

ЭКСПЕРИМЕНТ 32
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТРАНЗИСТОРОВ
МОДУЛЬНОГО КУБИКА.
УПРАВЛЕНИЕ ДВУМЯ ТРАНЗИСТОРАМИ
Учащимся предлагается изучить работу
транзисторов большого модульного кубика и способы управления
ими.
Опыт 1
База правого транзистора соединена с
контактами 3 и 4, а его коллектор с контактами / и 2.
Если в цепи базы установится управляющий ток
при касании контакта 4 проводом телефона
(рис. 4.20), то через лампочку потечёт
коллекторный ток п она загорится. Проведите этот опыт.
Опыт 2
Проделайте то же с левым транзистором. База
левого транзистора соединена с контактом 5, а его
коллектор с контактом 8. Если к контакту 5
присоединить провод телефона, то транзистор перейдёт
из закрытого состояния в открытое и лампочка в
коллекторной цепи загорится (рис. 4.21).
Опыт 3
На- схеме (рис. 4.22) контакты 1 и 8 соединены
так, что коллекторные цепи обоих транзисторов
включены параллельно. Чтобы получить
управляющий ток, присоедините к контакту 7 модульного
кубика изолирующий кубик, с которым соединен
телефон (см. рис. 4.22).
Известно, что наш транзистор начинает
проводить ток, когда на его базу подаётся отрицательное
напряжение от источника тока. В нашем случае
сопротивлением в цепи базы является
сопротивление телефона — 1600 Ом.
Вопрос 32
Почему в опыте, схема которого представлена на рисунке 4.23,
загорается лампочка? Будет ли она гореть, если провод телефона
подключить не к контакту 5 модульного кубика, а к контакту 3
или 4?

Рис. 4.22. Ещё одна схема к эксперименту 32.
Рис. 4.23. Схема к вопросу 32.

ЭКСПЕРИМЕНТ 33
ИЗМЕНЕНИЕ ЯРКОСТИ СВЕЧЕНИЯ ЛАМПОЧКИ...
КАПЛЕЙ ВОДЫ
Учащимся предлагается подготовить для опыта кусочек
провода с оголенными концами (или скрепку для бумаг).
Цель опыта — собрать электрическую цепь, в которой
яркость лампочки может изменяться по нашему желанию.
Опыт 1
Поместите кубик питания против
крестообразного кубика. На картон или пластину капните
каплю водопроводной или колодезной воды.
Прикоснитесь к воде проволокой и проводом телефона, держа
их на некотором расстоянии друг от друга
(рис. 4.24). Заметьте: чем ближе они будут друг к
другу, тем ярче загорается лампочка.
Результаты опыта анализируют с учащимися. Вода
между проволокой и проводом телефона обладает некоторым
сопротивлением, причем тем меньшим, чем меньше
расстояние между проволокой и проводом телефона.
Поскольку капля воды находится в цепи базы
транзистора и по ней течёт ток базы, сила этого тока возрастает,
когда сопротивление в цепи базы уменьшается. При
возрастании силы тока базы сила тока коллектора также
увеличивается, а вместе с ней возрастает и яркость
свечения лампочки. Таким образом, капля воды служит
переменным сопротивлением в цепи базы.
Опыт 2
Теперь вместо водопроводной воды возьмите
дистиллированную (например, с подноса,
собирающего воду в холодильнике). На этот раз
лампочка не загорается. Дистиллированная вода не
содержит каких-либо солей и поэтому проводит
электрический ток очень слабо (если все-таки в ней
содержится немного солей) или не проводит совсем;
Повторите опыт и во время опыта добавьте в
воду несколько кристаллов поваренной соли. Вы
убедитесь, что соляной раствор — хороший
проводник электрического тока.
Теперь вместо соленой воды возьмите воду,
содержащую сахар. Лампочка горит менее ярко, чем
в том случае, когда применялась обычная
водопроводная вода.

Рис. 4.24. Схема электрической цепи к эксперименту 33: «Изменение
яркости свечения лампочки... каплей воды».
Рис. 4.25. Ещё одна схема к эксперименту 33.

Из опыта делают вывод: добавление сахара не
улучшает электрическую проводимость воды, а поваренная соль
увеличивает её проводимость.
Опыт 3
Теперь мы попробуем пропустить ток базы через
тело человека. Соберите электрическую цепь
(рис. 4.25) и, зажав провод телефона в правой
руке, дотроньтесь пальцем левой руки до контакта Ч
модульного кубика. В момент включения
электрической цепи можно услышать щелчок в телефоне.
Лампочка в этом опыте горит очень тускло.
Повторите опыт, смочив предварительно кончик
пальца водой. Изменился ли результат?
По окончании опыта не забудьте отключить
кубик питания от крестообразного кубика. Иначе
через транзистор без особой необходимости будет
идти ток, который разрядит батарею.
Из опытов вместе с учащимися делают вывод: меняя
сопротивление в цепи базы транзистора, можно менять
силу тока коллектора, а тем самым и яркость свечения
лампочки, включенной в цепь коллектора.
Вопрос 33
В опыте 1 (см. рис. 4.24) крышечка с изображением транзистора
наложена на модульный кубик. Какой транзистор модульного кубика
(левый или правый) -участвует в опыте?
ЭКСПЕРИМЕНТ 34
ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ТРАНЗИСТОРА?
Учащимся предлагается подумать о том, что в
действительности происходит внутри транзистора, а для этого им
полезно снова обратиться к рисунку 4.8. Слева через
базовый «вход» в транзистор движется небольшое количество
электронов. Коллекторный вход может быть открыт или
закрыт в зависимости от базового входа. Рисунок 4.8
соответствует опыту 1 эксперимента 28 (см. рис. 4.9).
Электронам базового тока приходится преодолевать
сопротивление 10 кОм. Из-за ограничения, вызванного этим
сопротивлением, только немногие электроны «добираются» до
телефона и попадают на вход базы. Ток базы очень
незначительный.
Однако и эти немногие электроны, составляющие ток
базы, «помогают» «открыть дверь» большому количеству
электронов, составляющих коллекторный ток. К коллектор-

К — коллектор
Б — база
Э — эмиттер
Рис. 4.26. Схема устройства транзистора.
ному входу через лампочку проходит поток электронов.
И, поскольку коллекторный ток велик, лампочка горит
ярко. Если теперь прервать ток базы, то коллекторный ток
тоже прекратится, погаснет и лампочка.
Почему же? Прежде чем ответить на этот вопрос,
предлагается рассмотреть схематический разрез
транзистора (рис. 4.26). Здесь К — шарик коллектора; Б —
пластина базы; Э — шарик эмиттера.
Каково же устройство транзистора?
Внутри металлического цилиндра установлена
незначительная по размерам пластинка, называемая базой. На ней
с двух сторон видны очень малые капли (наплывы): с
одной стороны коллекторная, с другой стороны еще меньших
размеров — эмиттерная. Обе эти капли состоят из
полупроводникового материала, чаще всего германия или кремния
с определенными примесями.
Между коллектором и базой возникает коллекторный
переход или коллекторный диод. Между эмиттером и
базой — эмиттерный переход или эмиттерный диод. Таким
образом, транзистор фактически состоит из двух диодов: один
в цепи коллектора и другой в цепи эмиттера. (По этой
причине диод часто называют «прародителем» транзистора.)
Опыт 1
Соедините кубики согласно рисунку 4.27 и
убедитесь, что лампочка горит. Значит, по правому
транзистору течет определенный коллекторный
ток.
Вместе с учащимися устанавливают путь коллекторного
тока: от «плюса» ( + ) источника питания через кубик
заземления, эмиттер, коллектор, контакт 1 модульного ку-

Рис. 4.27. Схема
электрической цепи к эксперименту
34: «Что происходит внутри
транзистора?».
Рис. 4.28. Ещё одна схема
к эксперименту 34.
бика, кубик с лампочкой на «минус» ( — ) источника
питания.
Школьникам уже хорошо известно, что коллекторный
ток есть только тогда, когда есть ток базы. Однако в этом
случае ни к контакту 3, ни к контакту 4 модульного
кубика нет никаких подсоединений, а база транзистора
открыта. Объясняется это тем, что внутри модульного кубика
резистор сопротивлением 47 кОм соединяет коллектор с
базой и к контакту / через этот резистор от базы течет
управляющий ток.
Опыт 2
Соберите цепь по схеме (рис. 4.28). На этот раз
лампочка не загорается, хотя между коллектором
и базой левого транзистора имеется резистор.
Опять вместе с учащимися объясняют это явление.
Происходит оно из-за того, что сопротивление резистора
велико (R = 330 кОм)и в цепи базы идёт очень малый
управляющий ток. Поэтому и сила коллекторного тока меньше,
чем в опыте 1 (см. рис. 4.27), и лампочка не горит.

Таким образом, базы обоих транзисторов модульного
кубика всегда слегка «запитаны» через постоянно
вмонтированные резисторы «коллектор — база» сопротивлением
47 кОм и 330 кОм.
Сравнить это можно с автомобилем, у которого педаль
газа всегда остаётся в таком положении, что даже если на
неё не давят, двигатель не останавливается.
Резисторы сопротивлением 47 кОм и 330 кОм в кубике
подобраны специально такими, и из этих и многих других
опытов вы увидите, как полезно, чтобы транзисторы были
слегка «подпитаны».
Вопрос 34
Почему опыт I (см. рис. 4.27) не осуществится, если не соединить
пружинный контакт в цепи эмиттера левого транзистора с плюсом ( + )
источника питания?
Глава V
ОЗНАКОМЛЕНИЕ С РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
ЭКСПЕРИМЕНТ 35
КАК РАБОТАЕТ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
Перед учащимися ставится задача: собрать реле
времени, используя для управления транзистором зарядный
или разрядный ток конденсатора. Вначале задачу
несколько сужают: для реле времени предлагается применить
разрядный ток конденсатора для управления- транзистором.
Опыт 1
Накройте модульный кубик крышечкой с
изображением транзистора и, соблюдая полярность,
подключите электролитический конденсатор к
контактам изолирующего кубика.
Зарядите конденсатор через резистор
сопротивлением 10 кОм. Для этого нажмите на кнопку
выключателя (рис. 5.1). Отсоедините заряженный
конденсатор от кубика с резистором R = 10 кОм и
подключите его к контакту 5 базы транзистора.
Конденсатор начнёт разряжаться. Разрядный ток
конденсатора переводит транзистор из запертого
состояния в открытое, в результате чего лампочка
кратковременно загорается (сравните с
экспериментом 30),

Рис. 5.1. Схема электрической цепи к эксперименту 35: «Как работает
реле времени?».
Рис. 5.2. Схема электрической цепи к эксперименту 35.

Если вы опять захотите включить лампочку,
конденсатор необходимо перезарядить.
Опыт 2
Соберите цепь по рисунку 5.2. При нажатии
кнопки выключателя зарядный ток конденсатора
течет через базу транзистора. Лампочка загорается
и горит до тех пор, пока в цепи есть зарядный ток.
Для повторения опыта сначала надо разрядить
конденсатор. (Для этого отсоедините конденсатор
от изолирующего кубика и соедините его выводы
(замкните их) кусочком провода или
металлической скрепкой для бумаг.) После этого можно
приступить к повторению опыта 2.
Далее рассматривают с учащимися путь зарядного тока
и создающего его потока электронов. Электроны движутся
от «минуса» источника питания ( — ) через кубик
выключателя, крестообразный кубик, кубик с резистором R =
= 10 кОм, угловой кубик и на отрицательную ( — )
пластину конденсатора. С положительной ( + ) пластины
конденсатора электроны движутся к угловому кубику, к контакту
базы транзистора, эмиттеру и на положительный ( + )
полюс источника питания. Зарядный ток направлен в
противоположном направлении.
Строго говоря, управляющий ток в опыте 2 (см.
рис. 5.2) создают электроны, которые «ждали» на
положительной ( + ) пластине незаряженного конденсатора и
«ушли» оттуда, когда начался заряд конденсатора. Через
короткое время положительная ( + ) пластина
конденсатора «потеряет» так много электронов, что любой сколько-
нибудь заметный электрический ток, протекающий от этой
пластины к базе транзистора, невозможен. Поэтому
лампочка в цепи коллектора не горит.
Процессы, протекающие в рассмотренной выше
электрической схеме (рис. 5.2), наглядно иллюстрирует
«весёлый» рисунок 5.3. Его вместе со школьниками и
рассматривают, обсуждая опыт 2.
Опыт 3
Удалите крышечку транзистора с модульного
кубика и соберите электрическую цепь по
рисунку 5.4. Конденсатор, будучи соединён с
контактом 7 модульного кубика, заряжается, а с
контактом 5 — разряжается через базу транзистора.

Рис. 5.3. Движение электронов в цепи.
Этот опыт практически является повторением
опыта 1.
Опыт 4
«Запитайте» правый транзистор модульного
кубика, включив лампочку в цепь коллектора и базы
транзистора (рис. 5.5). Будучи соединён с
контактом 2 модульного кубика, конденсатор заряжается,
а при подключении к контактам 3 или 4
модульного кубика разряжается через базу правого
транзистора.
Анализируя с учащимися результаты опытов, отмечают,
что в опыте 3 (см. рис. 5.4) между коллектором и базой
транзистора сопротивление резистора составляло 330 кОм,
а в опыте 4 оно было равно 47 кОм. Поэтому более
сильный ток базы в опыте 4 отпирает транзистор больше, чем
в опыте 3.
В опыте 4 некоторый прямой ток всё время течёт через

Рис. 5.4. Схема электрической цепи к эксперименту 35.
Рис. 5.5. Ещё одна схема к эксперименту 35.

транзистор и подогревает нить накала лампочки. Когда же
дополнительно устанавливается зарядный ток
конденсатора, лампочка вспыхивает достаточно ярко.
Таким образом, используя разрядный ток конденсатора,
можно транзистор «заставить» работать как реле
времени: пока в цепи течёт разрядный ток, транзистор включен.
Как только ток прекращается, выключается и транзистор.
Время, на которое включается транзистор, зависит от
ёмкости используемого конденсатора и сопротивления
резистора в цепи разрядного тока. Подбирая определённым
образом эти величины, можно добиться нужного результата
во времени действия реле.
Вопрос 35
Будет ли опыт 3 (см. рис. 5.4) успешным, если использовать
контакт 6 модульного кубика вместо контакта 5? В чём причина?
ЭКСПЕРИМЕНТ 36
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ ОТ КНОПКИ
Обсуждая с учащимися результат предыдущего
эксперимента, отмечают, что в собранном реле времени
приходилось двигать кубик с одного места на другое, что,
конечно, создает большие неудобства. Поэтому предлагается
собрать такую схему реле времени, для включения
которой нужно лишь нажать на кнопку выключателя.
Рис. 5.6. Схема электрической цепи к эксперименту 36: «Реле времени
с выключателем от кнопки»

Опыт 1
Соберите цепь согласно рисунку 5.6, проверив
предварительно полярность включения
конденсатора. Нажмите на кнопку выключателя — лампочка
ярко загорается, но постепенно её свечение
ослабевает.
Как работает это реле времени?
Объясняют его действие так: при нажатии на кнопку
выключателя конденсатор начинает заряжаться, его
зарядный ток течёт через базу транзистора, вызывает свечение
лампочки. Когда конденсатор полностью зарядится,
транзистор запирается, лампочка гаснет.
При отпускании кнопки выключателя конденсатор
разряжается.
Путь разрядного тока: «плюс» ( + ) источника тока,
кубик с резистором сопротивлением 10 кОм, кубик с
лампочкой, отрицательная ( — ) пластина конденсатора.
Поскольку для полного разряда конденсатора
требуется определённое время, следует подождать примерно 3 с,
после чего можно повторить эксперимент.
Опыт 2
Теперь ускорьте зарядку конденсатора,
включив в цепь заряда малый резистор сопротивлением
120 Ом (рис. 5.7). В этом случае часть зарядного
тока течёт через базу и эмиттер транзистора от
«плюса» ( + ) источника питания. Конденсатор
заряжается быстрее, и лампочка вспыхивает лишь
на короткое время.
С другой стороны, паузы между опытами
продолжительностью 3 с остаются неизменными,
поскольку конденсатор всё ещё разряжается через
резистор сопротивлением 47 кОм, включенный
между коллектором и базой транзистора.
Опыт 3
Для того чтобы опыты можно было повторять
чаще, нужно уменьшить время разряда
конденсатора. С этой целью слегка модифицируйте цепь,
используемую в опыте 2, подключая связывающий
кубик с телефоном к контакту 1 модульного кубика.
Теперь конденсатор заряжается через резистор
сопротивлением 47 кОм по пути, описанному в
опыте 1, а разрядный ток течёт также и через телефон
(см, рис. 5.7).

Далее устанавливают путь разрядного тока:
положительная пластина ( + ) конденсатора, контакт 3
модульного кубика, резистор сопротивлением 120 Ом, контакт 6
модульного кубика, телефон, контакт 1 модульного кубика.
Из опыта делают вывод: продолжительность включения
цепи можно уменьшить, если зарядное и разрядное время
конденсатора сократить за счёт параллельного
подключения резисторов.
Вопрос 36
В опыте 3 (см. рис. 5.7) заменили резистор сопротивлением 120 Ом
на резистор сопротивлением 47 Ом, Каков результат? Объясните
причину.
Рис. 5.7. Ещё одна схема к эксперименту 36.

ЭКСПЕРИМЕНТ 37
ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ ВКЛЮЧЕНИЯ И ДЛИТЕЛЬНЫЕ
ПАУЗЫ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
Время задержки реле времени можно увеличить,
увеличив с помощью большого сопротивления время заряда
(или разряда) конденсатора.
В модульном кубике самое большое сопротивление —
это сопротивление между коллектором и базой левого
транзистора. Оно равно 330 кОм.
Опыт 1
Соберите схему реле времени с левым
транзистором (рис. 5.8). Нажмите на кнопку
выключателя — лампочка быстро загорается и затем
медленно затухает в течение примерно 5 с. В этом случае
зарядный ток конденсатора течет к контакту 5
модульного кубика от базы транзистора, управляя
коллекторным током, проходящим через контакт 6
модульного кубика.
Рис. 5.8. Схема электрической цепи к эксперименту 37: «Длительное
время включения и длительные паузы реле времени».

Уточняют путь тока. Разрядный ток течет от
положительной пластины ( + ) конденсатора через контакт 5
модульного кубика, резистор сопротивлением 330 кОм,
контакт 6 модульного кубика и лампочку к отрицательной
пластине ( —) конденсатора. Теперь разрядная цепь
конденсатора состоит из резистора сопротивлением 330 кОм
вместо резистора сопротивлением 47 кОм. Поэтому-то и
увеличилось время погасания лампочки.
Опыт 2
Соберите цепь по схеме, изображенной на
рисунке 5.9. В этом случае и в разрядной и в
зарядной цепи включается резистор сопротивлением
R = 10 кОм. Это увеличивает время заряда и
разряда. Если конденсатор полностью разряжен, то
чтобы зарядить его, нужно 5 с. При заряде
конденсатора лампочка в цепи коллектора транзистора не
гаснет в течение 5 с.
Для повторения опыта после полного разряда
конденсатора необходимо подождать от 30 до 50 с.
Если нажать на кнопку выключателя до
окончания этого времени, то можно увидеть, что
лампочка горит тускло.
Опыт 3
Можно сократить время заряда конденсатора до
нескольких секунд, изменив немного схему.
Включите один провод телефона в левый
пружинный контакт модульного кубика, а другим
проводом телефона коснитесь правого вывода
конденсатора, т.е. вывода, ведущего к положительной
пластине ( + ) (см. рис. 5.9).
Рассматривают путь тока. Теперь путь разрядного
тока следующий: положительная пластина ( + )
конденсатора, телефон, левый пружинный контакт модульного
кубика, контакт 7 модульного кубика, кубик с лампочкой,
крестообразный кубик, кубик с резистором сопротивлением
10 кОм, угловой кубик, отрицательная пластина ( — )
конденсатора.
Если выход конденсатора несколько раз трогать
проводом телефона, то степень разряда можно оценивать по
громкости щелчков. Прекращение щелчков укажет на то,
что конденсатор полностью разрядился.
Из опытов делают вывод:
так как время заряда конденсатора увеличивается при

последовательном включении резистора, то время
переключения реле времени так же увеличивается.
Длительность этого периода, определяемая значением емкости
конденсатора и сопротивления резистора, называется
постоянной времени (т) и она равна:
где R — сопротивление цепи заряда, Ом, C — ёмкость
конденсатора, Ф, т — постоянная времени, с.
Вопрос 37
В опыте 2 (см. рис. 5.9) время между нажатием кнопки
выключателя и погасанием лампочки составляет около 5 с. Если заменить
резистор сопротивлением 10 кОм на резистор сопротивлением 20 кОм,
то как это повлияет на время погасания лампочки?
Рис. 5.9. Ещё одна схема к эксперименту 37.

ЭКСПЕРИМЕНТ 38
ЗАМЕДЛЕННОЕ ПРЕРЫВАНИЕ
Учащимся предлагается рассмотреть схему, в которой
лампочка продолжает гореть в течение некоторого
времени после размыкания цепи. Для этой цели используется
разрядный ток конденсатора.
Опыт 1
Проверив полярность включения конденсатора,
соедините кубик питания с кубиком лампочки
вместе и на очень короткое время нажмите кнопку
выключателя (рис. 5.10). Лампочка загорается, а
при отпускании кнопки выключателя гаснет не
сразу, а с запаздыванием. Какие процессы
происходят при этом в схеме?в Когда закончите опыт, не
забудьте отключить источник тока.
Вместе с учащимися рассматривают происходящие
процессы.
1) Выключатель включён: зарядный ток конденсатора
100 мкФ течет через крестообразный кубик и разделяется.
Одна его часть идёт через угловой кубик 8, кубик с
выключателем, контакт 6 модульного кубика, контакт 8
модульного кубика и лампочку; другая часть идёт через
резистор сопротивлением 10 кОм, угловой кубик 9 и контакт
5 модульного кубика к базе левого транзистора, который
открывается, и лампочка загорается.
2) Выключатель выключен — конденсатор
разряжается. Разрядный ток течёт через резистор сопротивлением
10 кОм, контакт 5 модульного кубика и базу
транзистора, поддерживая таким образом транзистор в проводящем
(открытом) состоянии в течение некоторого времени. Чем
меньше становится сила разрядного тока, тем сильнее
запирается транзистор. После задержки примерно в 3 с
лампочка гаснет окончательно.
Опыт 2
Замените резистор сопротивлением 10 кОм на
телефон сопротивлением 1600 Ом (рис. 5,11). При
размыкании цепи выключателем конденсатор
разряжается значительно быстрее и задержка не
превышает 1 с. В том, что определенная задержка
еще имеется, можно убедиться, если временно
удалить из цепи конденсатор. Теперь лампочка гаснет
мгновенно после размыкания цепи выключателем.

Рис. 5.10. Схема электрической цепи к эксперименту 38: «Замедленное
прерывание».
Опыт 3
Соберите схему согласно рисунку 5.12. Если вы
нажмете на кнопку выключателя, то обратите
внимание на явную задержку в загорании лампочки -
Почему?
После окончания опыта не забудьте отключить
источник тока.

Вместе с учащимися объясняют результат опыта. В этом
случае при замыкании цепи выключателем резистор
сопротивлением 10 кОм ограничивает ток, текущий через
крестообразный кубик. В момент включения через
крестообразный кубик от конденсатора течёт значительный
зарядный ток и только очень слабый ток пойдёт на базу
транзистора. Сила этого тока слишком мала, чтобы открыть
транзистор. Поэтому при включении лампочка сразу не
загорается.
Рис. 5.11. Схема электрической цепи к эксперименту 38.

Рис. 5.12. Ещё одна схема к эксперименту 38.
Только когда через 0,5 с процесс заряда будет
завершён, сила зарядного тока, текущего в левой части схемы,
станет близка к нулю и значительно более сильный ток
потечет к базе транзистора и полностью откроет его.
Лампочка ярко загорится.
Вопрос 38
Если необходимо увеличить постоянную времени и сделать ее
больше 0,5 с, как это наблюдалось в опыте 3 (см. рис. 5.12), то что
следует сделать?

ЭКСПЕРИМЕНТ 39
РАЗРЯД КОНДЕНСАТОРА
Опыт 1
Соберите цепь по рисунку 5.13. Конденсатор
заряжается током, текущим через угловой кубик,
присоединенный к контакту 6 модульного кубика,
Рис. 5.13. Схема электрической цепи к эксперименту 39: «Разряд кон*
денсатора».

Рис 5.14. Схема элсктрической цепи к эксперименту 39.
а разряжается через контакт 5 модульного кубика
и базу транзистора. Время заряда и разряда
меньше 1 с.
Коротким касанием соответствующего
контакта проводом телефона можно прерывать как
заряд, так и разряд конденсатора с той частотой, с
которой пожелаем. Например, касаясь контакта 5
модульного кубика, можно получить около 10
вспышек лампочки от полностью заряженного
конденсатора.
Проверьте на опыте.

Опыт 2
Включение резистора сопротивлением 10 кОм
в цепь разряда конденсатора увеличивает время
разряда. Постоянная времени возрастает до 5 с.
-Касаясь контакта резистора сопротивлением
10 кОм, подключённого к контакту 5 модульного
кубика, можно получать до 50 вспышек лампочки
от полностью заряженного конденсатора (рис.
5.14). Проверьте на опыте.
Время заряда в сравнении с опытом 1 не
изменилось.
Рис. 5.15. Ещё одна схема к эксперименту 39.

Опыт 3
Последовательное соединение резистора
сопротивлением 10 кОм в цепи заряда конденсатора
увеличивает время заряда. Если дотрагиваться
проводом телефона кратковременно до контакта
резистора сопротивлением 10 кОм, а затем до
контакта 5 модульного кубика, то слабый свет
лампочки покажет на то, что конденсатор ещё не
полностью заряжен (рис. 5.15).
Проверьте на опыте.
Чем больше будет время заряда, тем полнее
зарядится конденсатор и лампочка при разряде
будет гореть дольше.
Вопрос 39
Опыты 1 и 2 (см. рис. 5.13 и рис. 5.14) были проделаны с
конденсатором емкостью 100 мкФ. Какие результаты можно ожидать,
если взять конденсатор ёмкостью 500 мкФ?
ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ДВУМЯ ТРАНЗИСТОРАМИ
МОДУЛЬНОГО КУБИКА. ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ
АЗБУКИ МОРЗЕ И УСИЛИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
ЭКСПЕРИМЕНТ 40
СОБЕРЕМ ГЕНЕРАТОР ТЕЛЕГРАФНЫХ СИГНАЛОВ
(Азбука Морзе)
Задача, ставящаяся перед школьниками, усложняется.
Им предлагается перейти от экспериментов с одним
транзистором, конденсатором и несколькими резисторами к
экспериментам с двумя транзисторами. Сборка
генератора сигналов, которым можно воспроизводить азбуку
Морзе,— таково ближайшее задание.
В качестве телеграфного ключа используется
кнопочный выключатель.
Опыт 1
Соберите электрическую цепь согласно рисунку
5.16. Нажимая на кнопку выключателя, вы можете
воспроизводить короткие и длинные звуки
высокого тона.
Один короткий (точка) и один длинный (тире)
сигналы (ди — да) означают в азбуке Морзе бук-

Рис. 5.16. Схема электрической цепи к эксперименту 40: «Соберём
генератор телеграфных сигналов».
ву А; одно тире и три точки (да— ди — ди—ди) —
букву Б и т.д.
Упражняйтесь.
Перед учащимися ставятся вопросы:
Изменится ли высота тона, если вместо резистора
сопротивлением 47 Ом к контакту 5 модульного кубика
подключить кубик с лампочкой и кубик заземления {см. рио>
6.16)? Проверьте на опыте.

Как ведёт себя генератор сигналов, если к контакту 5
модульного кубика ничего не подключать?
В чём роль генератора сигналов?
Учащимся предлагается последовательность процессов
в генераторе при образовании сигналов.
Условно принимают обозначения транзисторов: VTп —
правый транзистор, VTл — левый транзистор.
Далее рассуждают: в цепи коллектора правого
транзистора VTп имеется телефон. Высокий тон, слышимый в
телефоне, вызван колебаниями тока в правом транзисторе
VTп при запирании и отпирании. За высоту тона
ответственны время заряда и разряда конденсатора ёмкостью
0,25 мкФ.
Последовательность протекания электрических
процессов в генераторе сигналов следующая:
1. Ток базы транзистора VTп течёт через резистор
сопротивлением 47 кОм.
2. Транзистор VTп открыт, течёт значительный
коллекторный ток.
3. Коллекторный ток транзистора VTп течёт через
телефон.
4. Конденсатор ёмкостью 0,25 мкФ заряжается, при
этом его зарядный ток течёт к базе левого транзистора
5. Транзистор VTл так же открыт.
6. Это позволяет части базового тока транзистора VTп
течь через резистор сопротивлением 120 Ом и через
проводящий транзистор VTл на заземление.
7. Поэтому базовый ток транзистора VTп меньше.
8. Транзистор VTп постепенно запирается.
9. Сила тока коллектора транзистора VTп , текущего в
телефоне, теперь мала.
10. Конденсатор ёмкостью 0,25 мкФ полностью
зарядился и начинает разряжаться.
11. Путь разрядного тока: левая пластина
конденсатора ёмкостью 0,25 мкФ, резистор сопротивлением 330 кОм,
резистор сопротивлением 47 кОм, правая пластина
конденсатора.
12. Базовый ток транзистора VTп прекращается.
13. Транзистор VTп полностью заперт.
Процесс заканчивается, а затем повторяется вновь.
Из рассуждений и опытов делают вывод:
заряжающийся и разряжающийся конденсатор вместе с двумя
транзисторами и несколькими резисторами могут быть исполь-

зованы для воспроизведения телеграфных сигналов (сиг*
налы азбуки Морзе).
Вопрос 40
В схеме опыта 1 (см. рис. 5.16) поменяйте местами резисторы
сопротивлением 120 и 47 Ом. Теперь база транзистора VTл заземлена
через резистор сопротивлением 120 Ом. Изменится ли тон звука?
Почему?
ЭКСПЕРИМЕНТ 41
УСИЛИТЕЛЬ СО СВЕТОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИЕЙ НА ВЫХОДЕ
Для эксперимента учащимся нужно подготовить
разогнутую металлическую скрепку для бумаг, концы которой
отогнуты вниз под прямым углом, так чтобы можно было
замкнуть контакты 2 и 5 модульного кубика.
Опыт 1
Соберите схему согласно рисунку 5.17 и
проведите обратной стороной телефона над магнитом.
Обратите внимание на мигание лампочки.
Опыт 2
Разместите изолирующий кубик с
конденсатором и связывающий кубик с телефоном против
контакта 5 модульного кубика (см. рис. 5.17).
Соедините с помощью скрепки контакты 2 и 5
модульного кубика. Лампочка загорается и на этот раз
почти не мигает. Почему это произошло?
На вопрос отвечают вместе с учащимися. При
движении телефона над магнитом в катушке телефона индуци
ровался ток (благодаря изменению магнитного поля).
Этот ток очень незначительный (в нашем случае сила
тока равна 0,0000003 А, т. е. 0,3 мкА.)
Этот слабый индуцированный ток проходит через
конденсатор к контакту 4 модульного кубика и, значит, к
базе транзистора VTп, где значительно усиливается. Сила
тока коллектора транзистора VTп тоже меняется при
движении телефона. Теперь, поскольку скрепка соединяет
контакт 2 (коллектор транзистора VTп) с контактом 5
(база транзистора VTл) модульного кубика, сила тока
базы транзистора VTл меняется с тем же ритмом, а
поскольку транзистор VTл ещё усиливает колебания тока, то
лампочка в коллекторной цепи транзистора VTл мигает с той
же частотой. Амплитуда колебаний силы тока в лампочке
составляет примерно 3 мА.

Рис. 5.17. Схема электрической цепи к эксперименту 41: «Усилитель
со световым сигналом».
Таким образом, получен двухкаскадный
транзисторны;! усилитель с сигнальной лампочкой на выходе, в
котором входной сигнал усиливается примерно в 10 000 раз.
Опыт 3
Можно также индуцировать напряжение на
телефоне, если дуть или свистеть в него. В этом
случае получится звуковой преобразователь.
Лампочка усилителя будет мигать в ритм с речью или
свистом.
Подводя итоги, утверждают, что опыт 1 иллюстрирует
принцип воспроизведения звуковой записи в магнитофоне.
Лента с различным образом намагниченными зонами
приставляется к звуковой головке (в нашем случае телефон),

а звуковая головка воспроизводит соответствующим
образом изменяющийся ток (в нашем опыте с телефоном).
Вопрос 41
Почему в опыте 2 (см. рис. 5.17) при соединении телефона с
контактом 5 модульного кубика мигание лампочки очень слабое? А в
опыте 1 (телефон соединён с контактом 4 модульного кубика) лампочка
мигает гораздо сильнее?
ЭКСПЕРИМЕНТ 42
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
В этом эксперименте учащимся предстоит
использовать большой модульный кубик с двумя транзисторами в
качестве двухкаскадного усилителя, в котором есть
предварительный и выходной каскады. В усилителе коллектор
транзистора VTп связан с базой транзистора VTл через
конденсатор ёмкостью 0,25 мкФ, включённый в модульный
кубик.
Опыт 1
Послушайте телефон, а затем дотроньтесь до
контакта 4 модульного кубика мокрым пальцем
правой руки (рис. 5.18).
Вы услышите шум, который происходит глав-
Рис. 5.18. Схема электрической цепи к эксперименту 42:
«Чувствительный усилитель».

ным образом от переменного тока, проходящего в
электропроводке вашего дома. Возможно, что вы
услышите шум, вызванный электрическими
наводками от работающего двигателя, если где-то
поблизости от вас будет работать пылесос,
электрическая брцтва или какой-либо другой домашний
электрический аппарат.
Важнейшей характеристикой колебаний —
механических, электромагнитных и др. является период — время, в
течение которого совершается одно полное колебание.
Если, например, маятник часов-ходиков делает за 1 с два
полных колебания, период колебания равен 0,5 с. Период
колебаний больших качелей — около 2 с, а период
колебаний струны музыкального инструмента может быть от
десятых до десятитысячных долей секунды.
Другой величиной, характеризующей колебания,
является частота — число, показывающее, сколько полных
колебаний в секунду совершает колеблющееся тело
(маятник часов, звучащие тела, ток в проводнике и т. п.). Час-
тогу колебаний оценивают единицей, носящей название
герц (сокращенно: Гц): 1 Гц —частота, при которой
совершается одно колебание в 1 с. Если, например,
звучащая струна совершает 440 полных колебаний в 1 с (при
этом она создает тон «ля» первой октавы), говорят, что
частота ее колебаний 440 Гц. Частота переменного тока
электроосветительной сети 50 Гц. При таком токе
электроны в проводниках в течение 1 с текут попеременно 50 раз
в одном направлении и столько же раз в обратном, т. е.
совершают за 1 с 50 полных колебаний.
Более крупные единицы частоты — килогерц (кГц),
мегагерц (мГц);
1 кГц = 1000 Гц
1 МГц = 1000 000 Гц:
По тону (или высоте) звука звучащего тела можно
судить о частоте его колебаний. Чем больше частота, тем
выше тон звука; чем меньше частота, тем ниже тон звука.
Наше ухо способно реагировать на сравнительно
небольшую полосу (участок) частот звуковых колебаний —
примерно от 20 Гц до 20 кГц. Эта полоса вмещает всю
обширнейшую гамму звуков, создаваемых голосом человека и
симфоническим оркестром: от очень низких тонов,
похожих на звук жужжания жука, до еле уловимого высокого

писка комара. Колебания частотой до 20 Гц, называемые
инфразвуковыми, и свыше 20 кГц, называемые
ультразвуковыми, мы не слышим.
Опыт 2
Вместо контакта 4 модульного кубика (база
правого транзистора VTп) дотроньтесь до
контакта 5 модульного кубика (база левого транзистора
VTл). Шум, который вы слышали в опыте 1,
сейчас значительно тише, так как он усиливается
только левым транзистором VTл, а в опыте 1 он
усиливался дважды и в правом, и в левом
транзисторах (VTп и VTл) (см. рис. 5.18).
Далее рассматривают «весёлый» рисунок 5.19,
иллюстрирующий работу усилительной схемы на двух
транзисторах с телефоном и резистором, включенными в коллектор^
ные цепи транзисторов (см. рис. 5.18).
Рис. 5.19. Движение электронов в схеме усилителя.

Рис. 5.20. Схема электрической цепи к эксперименту 42.
Рис. 5.21. Схема электрической цепи к эксперименту 42.

Опыт 3
Коснитесь контактов 3 и 6 модульного кубика
одновременно правой и левой рукой. Вы услышите
в телефоне резкий свист из-за того, что выход
усилителя (коллектор левого транзистора VTл)
подключен к входу (база правого транзистора VTп)
(рис. 5.20) и случайные входные сигналы, резко
усиливаясь, вновь поступают на вход — появилась
так называемая обратная связь.
Опыт 4
Сожмите провод телефона в левой руке и
дотроньтесь до контакта 3 или 4 модульного кубика
кончиком пальца правой руки (рис. 5.21). Тело
связывает вход усилителя с выходом. Как и в
опыте 3 (см. рис. 5.20), вы услышите резкий свист,
вызванный действием обратной связи. Усилитель
вошел в режим автоколебаний (самовозбуждения).
Опыт 5
Чтобы яснее продемонстрировать явление
обратной связи, изготовьте небольшой самодельный
конденсатор. Соедините левый нижний пружинный
контакт модульного кубика с пружинным
контактом связывающего кубика (выход усилителя). Бо
ковой контакт связывающего кубика с контактом
4 модульного кубика и куском бумаги между
ними образуют конденсатор. Из-за обратной связи в
усилителе будет слышен свист (рис. 5.22).
Токи в цепях обратной связи и способы
получения обратной связи будут интересовать нас
позднее.
Из опытов делают вывод:
С двумя транзисторами можно построить
чувствительный усилитель. Первый транзистор усиливает ток,
текущий в его базе, в 100 раз, а коллекторный ток первого
транзистора является, током базы второго транзистора,
тоже имеющего коэффициент усиления, равный 100, поэтому
общее усиление будет равно 100*100 = 10 000.
Вопрос 42
Повторите опыт 2 (см. рис. 5.18), дотрагиваясь до лампочки
включённого карманного фонарика. Каков результат? Почему?

Рис. 5.22. Ещё одна схема к эксперименту 42.
ЭКСПЕРИМЕНТ 43
УГОЛЬНЫЙ МИКРОФОН, ТЕЛЕФОН,
ПЕРЕГОВОРНОЕ УСТРОЙСТВО И РАДИО
Очень часто в каком-то разговоре по телефону говорят:
«Вас не слышно!» Тогда стараются приблизить трубку ко
рту, и слышимость улучшается. Что же происходит в
нижней части телефонной трубки? Учащимся
предлагается исследовать.
Опыт 1
Микрофон содержит зерна угля. Вместо угля
для нашего опыта используем графит —материал,
из которого сделаны грифели карандашей.
Возьмите грифель длиной в 2—3 см (который мы будем
называть Гр1), второй такого же размера Гр2 и
третий длиной в 5 см — ГрЗ. Соберите схему
(рис. 5.23). Гр 1 и Гр2 горизонтально вставьте в
пружинные контакты изолирующего и связывающего
кубиков, между которыми поместите кусок ваты так,
чтобы грифель ГрЗ можно было легко положить
на два других. Электрическая цепь собрана
правильно, если лампочка тускло засветится.

Рис. 5.23. Схема электрической цепи к эксперименту 43: «Угольный
микрофон, телефон, переговорное устройство н радио»
Опыт 2
Постучите пальцем по столу. Лампочка начнет
мигать. Если вы стукнете несколько раз
последовательно, свечение лампочки будет то более
ярким, то более тусклым в такт вашим ударам.
Почему? Три графитовых стержня имеют свободный
контакт, сопротивление которого составляет
несколько сотен омов. Из-за вибрации графит ГрЗ
в отдельные мгновения сильнее прижимается к
графитам Гр1 и Гр2. В эти мгновения общее
сопротивление стержней между контактами кубиков
уменьшается и лампочка загорается ярче.
Микрофон в телефоне действует аналогично. Большое
число зерен угля образуют свободные контакты друг с
другим. Когда мы говорим «они прижимаются друг к другу
то сильнее, то слабее», сопротивление изменяется и сила
тока колеблется в том же ритме.
Микрофон преобразует колебания воздуха, вызванные
звуком, в колебания электрического тока. Это
преобразователь «звук — ток».
Опыт 3
Присоедините самодельный микрофон к
усилителю (рис. 5.24). Ток базы правого транзистора VTn
частично протекает по графитовым стержням. По-
стучите по столу, и в телефоне вы услышите
лающий звук, поскольку сила тока базы транзистора
меняется в ритме с вашим постукиванием.
Если телефон перенести в другую комнату, то
можно посвистывать в наш довольно примитивный

Рис. 5.24. Схема электрической цепи к эксперименту 43.
Рис. 5.25. Схема электрической цепи к эксперименту 43.

микрофон, и этот звук будет слышен в телефоне в
другой комнате. Правда, слышимость будет
плохой.
Опыт 4
Если у вас есть старый громкоговоритель или
второй телефон, то вы можете собрать
переговорное устройство. Свободный телефон или
громкоговоритель подключите в связывающий кубик,
присоединенный к модульному кубику (рис. 5.25).
Вашу речь можно будет услышать в телефоне,
подключаемом к выходу усилителя.
Рис. 5.26. Ещё одна схема к эксперименту 43.

Опыт 5
Приступим, наконец, к изготовлению
простейшего радиоприёмника. Если у вас есть провод
длиной в несколько метров, вы можете попытаться
присоединить его к контакту 4 модульного кубика
и послушать, не поймается ли сигнал от
какой-нибудь радиостанции (рис. 5.26).
Хорошие условия приема можно получить со
специальным настроечным блоком с ферритовой
антенной и переменным конденсатором. С таким
блоком в качестве антенны можно использовать
радиатор или водопроводную трубу. Имея
приёмный блок, вы можете настроить ваш
радиоприёмник на радиостанцию в средневолновом диапазоне.
Высокочастотный сигнал выпрямляется и
становится слышимым в первом каскаде модульного
кубика. Там низкая (или звуковая) частота
усиливается дважды, так что в конце концов вы можете
слушать речь и музыку радиостанции в телефоне.
Вопрос 43
Предположим, что в опыте 4 (см. рис. 5.25) второй телефон
снабжен проводом длиной около 20 м, а также дополнительным кубикот» с
двумя пружинными контактами. Как в этом случае построить
переговорное устройство для двухсторонней связи?
Глава VI
СЕКРЕТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН (ЭВМ):
МУЛЬТИВИБРАТОРЫ И ЛОГИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
ЭКСПЕРИМЕНТ 44
ЭЛЕКТРОННАЯ МИГАЛКА
Каждый знает мигалку, применяемую на автомобилях.
Это лампочка, которая зажигается и гаснет через равные
интервалы времени. Когда это происходит, можно слышать
периодически возникающий- «тикающий» звук. Миганием
лампочки управляет небольшое электромеханическое
устройство.
Опыт 1
Соберите цепь (рис. 6.1) и, периодически
нажимая на кнопку выключателя, заставьте лам-

Рис. 6.1. Схема электрической цепи к эксперименту 44: «Электронная
мигалка».
Рис. 6.2. Схема электрической цепи к эксперименту 44.
почку загораться через равные интервалы
времени. Это — простейшая мигалка — грубое подобие
электромеханической мигалки автомобиля. Но
вряд ли она может найти применение.
Опыт 2
Включите конденсатор емкостью 100 мкФ с
соблюдением полярности в нижние пружинные
контакты модульного кубика и соберите схему
согласно рисунку 6.2. Лампочка будет мигать через
равные интервалы времени. Но в отличие от
автомобильной (механической) мигалки мы не слышим
тикающего звука. Наша электронная мигалка не
имеет движущихся частей или контактов. Работу в
ней бесшумно производят электроны в двух
транзисторах.
«Весёлый» рисунок 6.3 позволяет школьникам
ознакомиться с процессами, происходящими в собранном уст-

Рис. 6.3. Движение электронов в цепи мигалки.
Рис. 6.4. Ещё одна схема к эксперименту 44.

ройстве. Этот рисунок помогает понять работу
мультивибратора. Следующий опыт поможет выяснить влияние
различных деталей схемы на параметры мультивибратора.
Опыт 3
Лампочка в цепи (см. рис. 6.2) включена в
коллекторную цепь правого транзистора VTп. В
коллекторной цепи левого транзистора VTл —
резистор сопротивлением 10 кОм. Временно удалите
этот резистор. Каков результат? Можно ли
обойтись без левого транзистора?
Теперь временно удалите конденсатор. Каков
результат? Можно ли обойтись в мигалке без
конденсатора?
Будет ли мигать лампочка, если заменить
конденсатор на резистор сопротивлением 120 Ом?
Анализируя результаты опыта, приходят к выводу:
оба резистора участвуют в работе электронной мигалки,
конденсатор тоже играет в ней важную роль.
Опыт 4
Предположим, что нам надо заставить
лампочку мигать чаще.
Соберите схему (рис. 6.4). Диод в данном
случае имеет сопротивление £ = 500 Ом. Нажмите на
кнопку выключателя. Лампочка мигает чаще.
Теперь база левого транзистора VTл связана
через резистор сопротивлением 500 Ом с
заземлением (через диод). Очевидно, ток базы
транзистора VTл, который должен был бы запитывать
транзистор Vпл, частично через диод уходит на
заземление. Мигание, очевидно, зависит как от
запертого, так и от открытого состояния транзистора. Но
каким образом вообще ток достигает базы левого •
транзистора VTл? Это может быть только
заряжающий ток конденсатора емкостью 0,25 мкФ.
Из опытов делают вывод: частота колебаний сигналов
мультивибратора зависит от значении сопротивления
резисторов и ёмкости конденсаторов в его цепях.
Вопрос 44
Заперт или открыт правый транзистор VTп в то время, когда
лампочка горит? В каком состоянии находится правый транзистор VTп
при погашенной лампочке?

ЭКСПЕРИМЕНТ 45
МУЛЬТИВИБРАТОР
Учащимся предлагается изучить работу
мультивибратора. Сделать это помогут опыты.
Опыт 1
Соберите схему (рис. 6.5). Лампочка ритмично
мигает. Почему это происходит?
Когда лампочка горит, правый транзистор Vln
открыт. На его базу поступает открывающий
ток. Таким током является ток заряда
конденсатора ёмкостью 100 мкФ. Следовательно, когда
лампочка горит, конденсатор должен заряжаться.
Чтобы доказать это, проведите небольшой
дополнительный эксперимент.
Во время мигания лампочки присоедините к
контакту 7 модульного кубика провод заземления.
Теперь точка 7/8 имеет потенциал «земли», и через
конденсатор не протекает зарядный ток. В этом
случае ток идет не через конденсатор, а по более
короткому участку цепи через провод
заземления — лампочка перестаёт мигать.
Рис. 6.5. Схема электрической цепи к эксперименту 45:
«Мультивибратор».

Роль провода «земли» в приведенном опыте
выполняет левый транзистор VTл. Когда он проводит
ток, напряжение между точкой 7/8 и заземлением
становится небольшим. Когда же он заперт,
напряжение в точке 7/8 увеличивается, конденсатор
емкостью 100 мкФ заряжается, отпирая правый
транзистор VTп. Очевидно, что когда лампочка горит,
правый транзистор VTп открыт, а левый
транзистор VTл — заперт.
Далее более подробно рассматривают, как
функционирует мультивибратор,
а) Лампочка горит.
1. Правый транзистор VTп открыт.
2. Напряжение между точкой 1/2 и заземлением мало.
3. Через конденсатор ёмкостью 0,25 мкФ зарядный ток
не течёт.
4. Через базу левого транзистора VTл не течёт
открывающий ток.
5. Левый транзистор VTл заперт.
6. Напряжение между точкой 7/8 и заземлением
велико.
7. Через конденсатор ёмкостью 100 мкФ течёт
значительный зарядный ток.
8. Через базу правого транзитора VTп течёт
открывающий ток.
9. Правый транзистор VTп полностью открыт, левый —
полностью заперт.
10. Конденсатор ёмкостью 100 мкФ продолжает
заряжаться.
11. Заряжающий ток, текущий через базу правого
транзистора VTп, становится все слабее.
12. Сила тока через правый транзистор VTп всё
уменьшается.
13. Напряжение между точкой 1/2 и заземлением
возрастает.
14. Сила зарядного тока конденсатора ёмкостью
0,25 мкФ возрастает.
15. Сила открывающего тока базы левого транзистора
VTл возрастает.
16. Сила тока через правый транзистор VTп
увеличивается.
17. Напряжение между точкой 7/8 и заземлением
падает.

18. Конденсатор емкостью 100 мкФ полностью заряжая
и начинает разряжаться.
19. Разрядный ток течёт по цепи: плюсовая пластина
( + ) конденсатора ёмкостью 100 мкФ, резистор
сопротивлением 47 кОм, лампочка, «минус» ( — ) источника тока,
«плюс» ( + ) источника тока, открытый левый транзистор
VTл, минусовая пластина ( — ) конденсатора 100 мкФ.
б) Лампочка погасла.
20. В цепи базы правого транзистора VTп нет
открывающего тока.
21. Правый транзистор VTп закрыт.
22. Напряжение между точкой 1/2 и заземлением
высокое.
23. Через конденсатор ёмкостью 0,25 мкФ течёт
значительный зарядный ток.
24. В цепи базы левого транзистора VTл течёт
значительный открывающий ток.
25. Левый транзистор VTл полностью отрыт, правый
транзистор VTп полностью заперт.
в) В цепи происходит переключение в другое состояние.
26. Конденсатор ёмкостью 0,25 мкФ постепенно
заряжается, так что сила тока, текущего к базе левого
транзистора VTл, постепенно уменьшается.
27. Левый транзистор VTл проводит ток всё хуже.
28. Разрядный ток конденсатора ёмкостью 100 мкФ
прекращается.
29. Постоянно нарастающий открывающий ток течёт
через базу правого транзистора VTп.
г) Лампочка загорается.
30. Конденсатор ёмкостью 0,25 мкФ заряжается через
открытый правый транзистор VTп, источник тока и
резистор сопротивлением 330 кОм.
31. Наконец, правый транзистор VTп полностью
открыт, а левый транзистор VTл полностью закрыт.
Далее всё начинается сначала.
Опыт 2
Теперь присоедините кубик с резистором
сопротивлением 10 кОм к базе правого транзистора VTп
(рис. 6.6). Так как верхний конденсатор имеет
ёмкость лишь 0,25 мкФ, то он заряжается намного
быстрее, чем конденсатор емкостью 100 мкФ, и
лампочка не «способна» мигать с такой
повышенной частотой. (Нить накала не успевает остывать,
и лампочка светится постоянно). Но по тону звука

в телефоне можно убедиться, что мультивибратор
генерирует примерно 100 колебаний в секунду.
Вместо кубика заземления можно подключить
связывающий кубик с диодом, при этом частота
колебаний за счёт среза отрицательной полуволны
сигналов диодом, уменьшится вдвое.
Из опытов делают выводы:
Неустойчивый мультивибратор — это колебательная
система (переключающее устройство) с двумя
транзисторами и двумя конденсаторами.
Рис. 6.6. Схема электрической цепи к эксперименту 45.

Транзисторы в мультивибраторе влияют друг на яруга:
если один открыт, то другой заперт, и наоборот.
Поскольку нужно некоторое время для заряда и
разряда конденсаторов, транзисторы переходят из запертого
состояния, в открытое через определенное время.
Включением резисторов с различными
сопротивлениями можно менять время зарядки конденсаторов, а значит,
и время переключения мультивибратора.
Вопрос 45
Если заменить в схеме опыта 1 (см, рис. 6.5) конденсатор
ёмкостью 100 мкФ на конденсатор ёмкостью 500 мкФ, то как изменится
при этом частота колебаний генератора?
ЭКСПЕРИМЕНТ 46
ПРОСТЕЙШИЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
В предыдущих опытах учащиеся ознакомились с
устройством и принципом действия отдельных электронных
компонентов и методов их соединения в различных
электронных схемах, узнали, как работают усилители, реле
времени, мультивибраторы и др.
Во многом на основе этих схем развивалось новейшее
направление электроники — создание
электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Это сложные устройства, но
основу их составляют сравнительно простые логические схемы,
триггеры и различные сочетания простых схем.
«Радиокубики» не предназначены для сборки всех
узлов ЭВМ, однако их можно использовать для первого
ознакомления с основными логическими устройствами ЭВМ
и триггерами — можно сказать, прародителями и
важными элементами любой цифровой вычислительной машины.
Моделирование логических элементов и триггеров на
«Радиокубиках» сложно и менее понятно для школьников,
чем предыдущее в книге, но наиболее пытливым и
любознательным, овладевшим на «Радиокубиках» основами
электроники, можно предложить попробовать сделать с
помощью кубиков первые шаги в интереснейшую и
современную область электроники — цифровую вычислительную
технику.
Логические элементы: И, ИЛИ, НЕ
Алгебра логики (или Булева алгебра) — это ветвь
математики, которая наиболее важна при конструировании
ЭВМ. Учащимся предлагается сделать небольшое число
простых экспериментов, связанных с ней.

Опыт 1
Соберите электрическую цепь согласно
рисунку 6.7. Сначала рассмотрите хорошо известный вам
кубик с выключателем. Он может находиться в
двух состояниях. Назовем состояние схемы, когда
кнопка выключателя нажата, состоянием «1», а
Рис. 6.7. Схема электрической цепи к эксперименту 46: «Простейшие
логические элементы».
Рис. 6.8. Схема электрической цепи к эксперименту 16.

когда кнопка выключателя отпущена, состоянием
«0». Таким образом, у выключателя два
возможных состояния «1» и «0», т.е. выключатель
работает в двоичном режиме (возможны всего два
состояния). Следовательно, выключатель в цепи
является двоичным (бинарным) элементом.
Лампочку также можно рассматривать как
двоичный элемент. Она может быть либо зажжена
(состояние «1»), либо погашена (состояние «0»),
Теперь посмотрите, как реагирует лампочка на
переключение выключателя.
Результаты запишите в таблицу:
Состояние выключателя 1 0
Состояние лампочки 1 0
Прочтите её так:
Выключатель 1, лампочка 1;
выключатель 0, лампочка 0.
Опыт 2
Соберите схему по рисунку 6.8. Вы увидите, что
соотношение в состояниях выключателя и
лампочки могут быть различными, и в данном опыте они
соответствуют следующей таблице:
Состояние выключателя 1 0
Состояние лампочки 0 1
Следовательно, в этом случае лампочка
закорачивается выключателем, и результат такой:
Выключатель 1, лампочка 0;
выключатель 0, лампочка 1.
Такая цепь соответствует логическому элементу
«НЕ» с одним входом и одним выходом, причем
состояние выхода всегда противоположно
состоянию входа.

Логический
элемент
«НЕ»

Опыт 3
Если теперь удалить кубик заземления от
кубика выключателя (см. рис. 6.8), то можно получить
новое соотношение и новую таблицу:
Состояние выключателя 1 0
Состояние лампочки 1 1
Опыт 4
Теперь соедините два резистора
сопротивлением 47 и 120 Ом и кубик с лампочкой
последовательно. Резисторы могут быть включены в
пружинные контакты как изолирующего, так и
связывающего кубиков (рис. 6.9).
Будем считать, что если резистор включён в
цепь, то он находится в состоянии «1», иначе — в
состоянии «0».
Когда оба резистора включены, то состояние
цепи «1» (лампочка горит), когда хотя бы один из
резисторов выключен, то состояние «0».
Результаты данного опыта могут быть
записаны таблицей возможных состояний с тремя
строками:
Состояние резистора R =120 Ом 0 1 0 1
Состояние резистора R = 47 Ом 0 0 1 1
Состояние лампочки 0 0 0 1
Лампочка ;горит
только тогда, когда
включены два
резистора. Такая цепь
соответствует
логическому элементу
«И» с двумя
входами. Входам
соответствуют состояния
резисторов,
выходу — состояния ла'м-
почки.
Рис. 6.9. Схема электрической
цепи к эксперименту 46.

Элемент «И» с двумя входами
Опыт 5
Таблица, известная как «таблица истинности»,
становится еще интересней, если последовательно
с резисторами включать кубик с выключателем
(рис. 6.10).
Состояние резистора R =120 Ом 0 1 0 1 0 1 0 1
Состояние резистора R = 47 Ом 0 0 1 1 0 0 1 1
Состояние выключателя 0 0 0 0 1 1 1 1
Состояние лампочки 0 0 0 0 0 0 0 1
Лампочка в этом случае горит только тогда,
когда включены два резистора сопротивлением 47
и 120 Ом и замкнут выключатель.
Мы снова имеем элемент «И», но с тремя
входами, как показано ниже. Можно рассматривать
изолирующий кубик, связывающий кубик и кубик
с выключателем как входы El, E2 и ЕЗ элемента
«И», а лампочку как выход А.
Элемент «И» с тремя входами обозначают
следующим образом:
Элемент «И» с тремя входами
Опыт 6
Соедините кубик с выключателем и резистор
сопротивлением 120 Ом параллельно.

Рис. 6.10. Схема электрической цепи к эксперименту 46.
Рис. 6.11. Схема электрической цепи к эксперименту 46.
Состояние резистора сопротивлением 120 Ом в
связывающем кубике представляет вход Е1, а
состояние выключателя — вход Е2 логической
схемы (рис. 6.11). Состояние лампочки назовем
выходом А.
Рассмотрите, какие логические отношения
возможны для выхода схемы, когда входы принимают
состояния «0» и «1»,

Экспериментируя, вы получите следующую
таблицу истинности:
Состояние входа Е1 0 1 0 1
Состояние входа Е2 0 0 1 1
Состояние выхода А 0 1 1 1
Это означает, что когда резистор
сопротивлением 120 Ом вставлен в пружинные контакты
связывающего кубика, или когда включён
выключатель, или оба условия выполнены, лампочка на
выходе загорается.
Эта схема известна как логическая схема
«ИЛИ».
При функции «ИЛИ» мы получаем на выходе
«1», когда один из входов Е1 или Е2 либо оба
находятся в состоянии «1».
Для логической схемы «ИЛИ» установлено
следующие условное обозначение:
Опыт 7
Теперь соберите схему «ИЛИ» с тремя входами
(рис. 6.12): Е1 — связывающий кубик с резистором
сопротивлением 120 Ом, Е2 — выключатель и Е3 —
левый транзистор VTл, который получает базовый
ток от телефона и таким образом меняет своё
состояние с «0» на «1».
Таблица истинности для этого случая выглядит
так:
Состояние входа Е1 0 1 0 1 0 1 0 1
Состояние входа Е2 0 0 1 1 0 0 1 1
Состояние входа ЕЗ 0 0 0 0 1 1 1 1
Состояние выхода А 0 1 1 1 1 1 1 1

Рис. 6.12. Схема электрической цепи к эксперименту 46.
Рис. 6.13. Схема электрической цепи к эксперименту 46.

Опыт 8
Уже в опыте 2 (см. рис. 6.8) вы собрали
логическую схему «НЕ», используя в качестве
входного элемента выключатель. Теперь примените в
схеме транзистор. Подключите кубик с лампочкой к
контакту 8 модульного кубика. В этом случае,
чтобы на выходе А был единичный сигнал «1»
(лампочка горит), выключатель на входе должен
быть разомкнут—- находиться в состоянии «О».
Если выключатель замкнут и его состояние «1» —
лампочка не горит, т. е. находится в состоянии «О»
(рнс. 6.13).
Поясняют это так. Когда течет базовый ток, то
транзистор открыт (находится в состоянии «1»). Транзистор
закорачивает лампочку, и она не горит. Без тока базы
транзистор заперт, и лампочка в этом случае горит.
Получается следующая таблица истинности:
Состояние входа Е1 (выключатель) 0 1
Состояние выхода А (лампочка) 1 0
Сравните эту таблицу с таблицей истинности
опыта 2. Чтобы упростить дело, снимают
пластинку с модульного кубика. .
У логической схемы «НЕ» сигналы входа и
выхода всегда противоположны.
Если сигнал есть на входе, то его нет на
выходе. Логическую схему «НЕ» иначе называют
«Инвертор». Обозначение этой схемы следующее:
Итак, школьники изучили три наиболее важные
логические схемы — «И», «ИЛИ» и «НЕ». Схемы,
реализующие эти функции, называют логическими, или цифровыми,
схемами. Математические законы, па которых они
основаны, изучаются алгеброй логики, или Булевой алгеброй,
по имени ее автора Жоржа Буля, который жил 150 лет
назад.

Эти логические схемы составляют основу
компьютерной техники.
Вопрос 46
Какое логическое устройство представлено на схеме (рис. 6.15)?
Заполните до конца представленную таблицу истинности:
Состояние выключателя E1 0 1 0 1 0 1 0 1
Состояние резистора R = 47 Ом Е2 0 0 1 1 1
R = 120 Ом Е3 0 1
Состояние лампочки (А)
ЭКСПЕРИМЕНТ 47
ТРИГГЕР, ЭЛЕКТРОННАЯ ПАМЯТЬ
Триггер получают из слегка модифицируемого
мультивибратора. В его схеме два транзистора связаны не
конденсаторами, а резисторами. Устройство это «способно»
Рис. 6.15. Схема электрической цепи к эксперименту 47: «Триггер,
электронная память».

запоминать информацию, поэтому и называется
триггером — наименьшей ячейкой электронного накопителя, или
«памяти».
Из очень большого числа триггеров и логических
элементов можно построить электронную вычислительную
машину (ЭВМ).
Как работает триггер? На этот вопрос будут отвечать
школьники по результатам опытов.
Опыт 1
Соберите схему согласно рисунку 6.15.
Вставьте резистор сопротивлением 120 Ом в пружинные
контакты модульного кубика. Кубик с резистором
сопротивлением 10 кОм подключите параллельно
конденсатору емкостью 0,25 мкФ, присоединив его
к контакту 5 модульного кубика при помощи
скрепки для бумаг. Скрепка не должна касаться
контакта 4 модульного кубика.
Присоедините кубик заземления к контакту 5
модульного кубика. Схема делает «перескок», и
лампочка загорается. Теперь присоедините кубик
заземления к контакту 4 модульного кубика.
Схема делает «перескок» в новое состояние, и
лампочка гаснет.
Собранное устройство может запоминать информацию.
Если лампочка горит (состояние «1»), то это значит, что
кубик заземления последний раз касался контакта 5
модульного кубика, а если лампочка в состоянии «0», т. е.
не горит, то кубик заземления последний раз касался
контакта 4 модульного кубика. При этом не имеет значения,
как часто касались контакта 4 модульного кубика
кубиком заземления, значение выходного сигнала («0») не
изменяется.
Опыт 2
Назовем контакт 5 модульного кубика входом
Е1, контакт 4 — входом Е2.
Нажмите на кнопку выключателя против
контакта 5 модульного кубика — выключатель
между Е1 и кубиком заземления или между Е2 и
кубиком заземления Е1 изменится с «0» на «1».
Разместите выключатель против контакта 4
модульного кубика и нажмите на кнопку — Е2 также
изменится с «0» на «1». В результате получается
следующая таблица истинности:

Состояние выключателя в цепи Е1 0—1 0
Состояние выключателя в цепи Е2 0 0—1
Состояние лампочки А 1 0
По загоранию или потуханию лампочки можно судить о
том, какой выключатель был замкнут первым, связанный
с контактом 4 или с контактом 5 модульного кубика. На
этой основе можно собрать игру «Кто быстрее?»
(рис. 6.16).
Если триггер принял информацию, то он запоминает её.
Информацию можно считывать через сколько угодно
большое время. Но ёмкость памяти нашего триггера ог-
Рис. 6.16. Схема электрической цепи к эксперименту 47.

раничена. Он может запомнить только 1 бит информации.
Бит — единица информации. Один бит информации
позволяет выбрать из двух возможных состояний («0» или
«1»).
Опыт 3
Собранный триггер имеет два устойчивых
состояния. Лампочка зажигается и остается
зажженной неопределенно долго; в отдичие от цепи
мигалки, лампочка не меняет своего состояния через
определенное время (рис. 6Л7).
Имея несколько триггеров, можно сделать простейший
счётчик. Поскольку каждый триггер знает только «0» и
«1», по десятичной системе мы не можем вести счёт, а
должны использовать двоичную.
Мы принимаем как должное десятичный счёт, хотя в
действительности десятичная система счисления, которой
Рис. 6.17. Схема электрической цепи к эксперименту 47.

мы постоянно пользуемся, является одной из многих и
совсем не лучшей.
Вот как выглядит двоичная система счисления
(справа) по сравнению с десятичной (слева).
Один — 1
Два — 10 (одна единица второго разряда)
Три — 11
Четыре— 100 (одна единица третьего разряда)
Пять — 101
Шесть — 110
Семь — 111
Восемь — 1000 (одна единица четвертого разряда)
Девять — 1001
Десять — 1010
Двоичная система имеет недостатки, но все они
покрываются огромным преимуществом: в каждом двоичном
числе, как бы велико оно ни было, встречаются только
две цифры — единица (1) и нуль (0). Только два
различных значения, не более. Это обстоятельство делает
двоичные числа идеальным инструментом для всех электронных
вычислительных машин.
Конструктивным элементам ЭВМ, которые
используются при решении задач, не нужно различать десять
различных состояний (десять различных цифр), достаточно
двух. Например, реле может замыкать или размыкать
контакты, т.е. существуют два его состояния («1» и «0»),
электронные лампы, транзистор и диод имеют еще больше
возможностей. Они, в принципе, в качестве ответа на
десять различных входных напряжений могут выдать и
десять различных выходных сигналов. Но поскольку
промежуточные значения в двоичной системе от них не
требуются, они имеют большую надежность. Поэтому машина
считает в двоичной системе, хотя числа на входе и на
выходе устройства длиннее, кроме того, их следует
преобразовывать из двоичной системы в десятичную, чтобы
результат выдавался в привычной для нас десятичной
системе счисления. Но вычислительные элементы машины
становятся проще — они используют нуль или единицу
(да или нет). Они могут сложные цифровые расчеты
свести к простым логическим решениям.
В виде примера рассмотрим счетную систему,
состоящую из трёх триггеров и позволяющую считать в
двоичной системе до 7.

1-й триггер сейчас считает: 20 = I
2-й триггер 21 = 2
3-й триггер 22 = 4
Двоичный счётчик, состоящий из трех триггеров,
позволяет считать до 7 следующим образом:
Состояние триггеров
Десятичная Двоичное
цифра первый второй третий число
триггер триггер триггер
1 1 0 0 100
2 0 1 0 010
3 1 1 0 110
4 0 0 1 001
5 1 0 1 101
6 0 1 1 011
7 1 1 1 111
Итак, триггер — это мультивибратор, транзисторы ко^
торого связаны через резисторы, т.е. коллектор правого
Рис. 6.18. Схема к вопросу 47.

транзистора VTп и база левого транзистора VTл связаны
через резисторы, так же как и коллектор левого
транзистора VTл и база правого транзистора VTп.
Триггер имеет два входа и два выхода. В нашем
случае к первому ныходу был присоединён телефон.
Вопрос 47
Что получится при последовательном соединении двух логических
схем «НЕ» (рис. 6.18)? Какова таблица истинности?
ВЕСЁЛАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ЭКСПЕРИМЕНТ 48
ЭЛЕКТРОННАЯ ЛЯГУШКА
Теперь школьникам представляется возможность
немного позабавиться.
Сердцем каждой из «весёлых» схем является
нестабильный мультивибратор. Если варьировать элементы
мультивибраторов, то можно создать множество устройств,
дающих разнообразные звуки. При дальнейших описаниях
опытов не задаются вопросы и не даются пояснения. Но
это не означает, что любознательные школьники не
должны будут задумываться над сутью вопроса,
детальным устройством создаваемых приборов.
Опыт 1
Периодическое и непрерывное
кваканье (рис. 6.19)
В этом случае звук («квак») длится 3 с, а
интервал между звуками 7 с. Чтобы удлинить звук
(«квак»), нужно нажать на кнопку выключателя
(см. рис. 6.19).

Рис. 6.19. Схема электрической цепи к эксперименту 48: «Электронная
лягушка».
Рис. 6.20. Схема электрической цепи к эксперименту 48.

Рис. 6.21. Ещё одна схема к эксперименту 48 (конденсатор 100 мкФ
подключается, как на рис. 6.20).
Опыт 2
Двойное кваканье (рис. 6.20)
Первый «квак» слышен, когда кнопка
выключателя нажата, второй — когда кнопка
выключателя отпущена.
Опыт 3
Непрерывное кваканье,
следующее за коротким «кваком»
Схема та же, что и в опыте 2 (см. рис. 6.20),
но с телефоном, подключённым к контакту 7
модульного кубика.
При нажатии кнопки выключателя возникает
непрерывный «квак», а при её отпускании —
короткий «квак».
Опыт 4
Периодический писк
со световым сигналом
В рассматриваемом опыте (рис. 6.21) с
определённым интервалом слышится писк,
сопровождающийся загоранием лампочки.

ЭКСПЕРИМЕНТ 49
ЧИРИКАНЬЕ ВОРОБЬЯ
Опыт 1
Мелодичный свист (рис. 6.22)
Как и в предыдущем эксперименте, конденсатор
должен быть вставлен с соблюдением правильной
полярности в пружинные контакты модульного
кубика.
При нажатии кнопки выключателя слышен
свист.
Опыт 2
Непрерывный и короткий свист
(рис. 6.23)
Чтобы получить непрерывный свист, следует
присоединить к контакту 5 модульного кубика
резистор сопротивлением 120 Ом.
Опыт 3
Свист с частотой 10 кГц
В схеме опыта 2 (см. рис. 6.23) замените
кубик с резистором сопротивлением 10 кОм кубиком
с лампочкой. При подключении к контакту 4
модульного кубика резисторов сопротивлением 47 и
120 Ом можно получить различные тона звука.
ЭКСПЕРИМЕНТ 50
ЛЯЗГ СО СВИСТОМ И ДРУГИЕ ЗВУКИ
Опыт 1
Двойной свист (рис. 6.24)
Первый свист слышен, когда кнопка
выключателя нажата, второй — когда кнопка выключателя
отпущена.
Опыт 2
Лязг, следующий за свистом
Схема та же, что и для опыта 1 (см. рис. 6.24),
но телефон присоединен к контакту 3 или контак-1
ту 4 модульного кубика.

Рнс. 6.22. Схема электрической
цепи к эксперименту 49: «Чириканье
воробья».
Рис. 6.23. Ещё одна
схема к эксперименту 49.

Рис. 6.24. Схема электрической цепи к эксперименту 50: «Лязг со
свистом и другие звуки».
Опыт 3
Непрерывное лязганье со свистом
(рис. 6.25)
Непрерывное лязганье прерывается свистом при
нажатии на кнопку выключателя.
Можно получить другие тона свиста, если
резисторы сопротивлением 47 и 120 Ом присоединить
к контакту 5 модульного кубика вместо диода.
Опыт 4
Нарастающий лязг (рис. 6.26)
Лязг слышен только тогда, когда нажата
кнопка выключателя.
Опыт 5
Нарастающий лязг (рис. 6.27)
Как и прежде, лязг слышен только при
нажатии кнопки выключателя.

Рис. 6.25. Схема электрической цепи к эксперименту 50.
Рис. 6.26. Схема электрической цепи к эксперименту 50.

Рис. 6.27. Ещё одна схема к эксперименту 50
Опыт 6
Другие свисты
Свисты слышны, когда в цепи диода опыта 5
кубик с резистором сопротивлением 10 кОм
заменяется кубиком с лампочкой или связывающим
кубиком с резисторами Сопротивлением 47 и 120 Ом.
ЭКСПЕРИМЕНТ 51
«КОСМИЧЕСКИЕ» СИГНАЛЫ И ДРУГИЕ ЗВУКИ
Опыт 1
Визг, заканчивающийся
определенным тоном (рис. 6.28)
Нажмите на кнопку выключателя и
отпустите её.
Опыт 2
Замените диод в схеме опыта 1 (см. рис. 6.28)
резистором сопротивлением 47 или 120 Ом.

Опыт 3
Короткий свист (рис. 6.29)
В схеме вместо диода можно использовать
резисторы сопротивлением 47 или 120 Ом.
Можно также применить кубик с лампочкой
пли кубик заземления.
Кроме того, можно все элементы,
присоединявшиеся к контакту 5 модульного кубика,
присоединить к контакту 4 модульного кубика.
ЭКСПЕРИМЕНТ 52
ЭЛЕКТРОННЫЙ РЁВ И ВОЙ
Опыт 1
Рёв со свистом (рис. 6.30)
При нажатии на кнопку выключателя рёв
медленно нарастает и в конце переходит в свист.
Другой звук будет слышен, если диод заменить
резистором сопротивлением 47 или 120 Ом или
присоединить к контакту 5 модульного кубика
кубик с лампочкой и кубик заземления.
Рис. 6.28. Схема метрической цепи к эксперименту 51: «Космические»
сигналы и другие звуки».

Рис. 6.29. Ещё одна схема к эксперименту 51
(конденсатор 100 мкФ подключается, как на
рис. 6.28).
Опыт 2
Двойной свист (рис. 6.31)
Прикоснитесь к контакту 6 модульного кубика
на короткое время кубиком заземления. Нажмите
на кнопку выключателя, отпустите её и нажмите
снова. Вы услышите что-то подобное вою волка.
Эти последние эксперименты, конечно, не исчерпывают
возможностей веселой электроники. Но те, кто
почувствовал интерес к ней, могут получить и другие звуки,
варьируя элементами схем и их параметрами.
Итак, на основе всех выполненных экспериментов
учащимся удалось ознакомиться с элементарными основами
электроники, достаточными для того, чтобы затем на более
высоком уровне приступить к конструированию
различных, в том числе занимательных, электронных устройств.

Рис. 6.30. Схема
электрической цепи к
эксперименту 62: «Электронный рёв и
вой».
Рис. 5.31. Ещё одна схема к эксперименту 32.

Предисловие 3
Главa I.
Краткие сведения о «Системе обучения
электронике 5
Глава II.
Что такое электроника? 16
Глава III.
Ознакомление с различными радиодеталями и их
свойствами 37
Глава IV.
Экспериментальная проверка универсального
модульного кубика 79
Глава V.
Ознакомление с реле времени 107
Глава VI.
Секреты электронных вычислительных машин
(ЭВМ): мультивибраторы и логические цепи 139

Учебное издание
МАЦКЕВИЧ ВАДИМ ВИКТОРОВИЧ
СОСЕДКИНА НАДЕЖДА ИВАНОВНА
ЭЛЕКТРОНИКА В РАДИОКУБИКАХ
Зав. редакцией Т.С. Дагаева
Редактор А.Ф. Раева, Т.А. Чамаева
Младший редактор М. Зарвирова
Художник Л.С. Фатьянова
Художественный редактор Г.П. Погосова
Технический редактор Н.А. Киселева
Корректор И.А. Корогодина
И Б № 13536
Сдано в набор 12.08.91. Подписано к печати 17.10.91. Формат 84x1081/32. Бум.
газетная. Гарнит. литерат. Печать высокая. Усл. печ. л. 9,24. Усл.-кр. отт. 9,76.
Уч.-изд. л. 8.17. Тираж 70 000 экз. Заказ 3964. Цена 1 р.
'Ордена Трудоворо Красного знамени издательство «Просвещение» Министерства
печати и массовой информации РСФСР. 129846. Москва, 3-й проезд Марьиной
рощи, 41.
Областная типография управления печати и массовой информации Ивановского
облисполкома. 153628, г. Иваново, ул. Типографская, 6.