第九章:发明比赛 1978:从婴儿开始增加智商
电路通了,能收到广播,只是完成了核心。
要拿去参加比赛,还需要一个作品的形態,以及一份能让人看懂的说明。
陆沉开始构思外观。
他不想只是把光禿禿的电路板粘在木板上。
那太直白,也缺乏这个时代推崇的教育与劳动相结合的巧思。
他回忆著前世在博物馆见过的早期国產收音机,又结合手头能找到的材料。
父亲捡来的边角木料,被他用母亲糊纸盒的浆糊小心拼接,再用细麻绳綑扎固定,晾乾后,成了一个粗糙但结实的小木盒。
大小正好能放下电路板、电池和那个小喇叭。
他用小刀仔细修整边角,打磨掉毛刺。
没有油漆,他就用姐姐写剩的蓝墨水和红墨水,调出深浅不一的紫色,笨拙但认真地在木盒正面画了一颗五角星,下面写上小科学三个字。
字跡稚嫩,但笔画清晰。
最重要的演示部分。
单纯的收音功能在1984年不算稀奇,镇上有收音机的人家虽然不多,但也不算罕见。
如何体现科技製作和创造性?
陆沉思考著比赛的评审標准——爱科学、学科学、用科学,材料简易,富有创造性。
他想起《电晶体电路设计》里一个简单的光控电路描述。
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利用光敏电阻的阻值变化来控制电路通断。
如果……能把他这个简陋的收音机,改造成一个光控收音机呢?
白天光线强,收音机自动关闭或音量极小(省电,也符合勤俭节约的精神),夜晚或光线暗时自动开启。
这既能体现对电晶体特性的应用,又带著点自动化的巧妙,还蕴含了节约用电的品德教育意义。
但光敏电阻不好找。
收购站、码头维修棚都没有。
他问过老孙头,也留意了王建国可能带来的破烂,都没有。
陆沉没有著急。
他重新翻阅那几本旧书,尤其是《收音机修理入门》。
在一张复杂的超外差式收音机电路图角落里,他看到一个標註为cds的元件,旁边用小字写著硫化鎘光敏电阻。
书中提到,有些高档收音机会用它来做调谐指示或亮度感应,但极为少见。
此路暂时不通,就换一条。
他想起物理书上简单的电磁感应原理。
没有光敏电阻,能不能用其他方式实现自动控制?
比如……声音控制?
不,那更复杂。
机械控制?
他目光落在院子角落里,父亲捡回来准备当柴烧的一个旧闹钟上。
闹钟的发条和齿轮是现成的机械结构,如果加以改造……
这个想法让他心跳快了一拍。
但他很快冷静下来。
机械控制需要精密的齿轮联动和触点设计,以他现有的工具和材料(小刀、钳子、浆糊、废铁丝),几乎不可能在短时间內完成,而且容易损坏,演示时风险太高。
最终,他回归了更朴素的思路:增加一个信號放大效果对比演示。
这是他能用最简单方式直观展现电路功能的办法。
他拆下那个小喇叭,在木盒面板上开了两个孔。
一个孔安装喇叭,另一个孔,他准备安装一个用漆包线绕制的小线圈,线圈两端接出一个简单的检波电路(用废旧二极体改造)和一块从废手錶上拆下来的、只有指甲盖大小的微安表表头。
当收音机工作时,喇叭出声的同时,微安表指针会根据信號的强弱微微摆动。
这样,看不见的电波,就通过声音和指针的摆动,变成了看得见的科学现象。
这需要更精细的手工。
绕制线圈的漆包线是从废旧变压器里拆出来的,极细,容易断。
陆沉花了整整三个晚上,在煤油灯下(为了省电),用两根竹籤做骨架,屏住呼吸,一圈一圈地绕。
绕坏了两次,第三次才成功。
微安表表头是好的,但灵敏度需要调整。
他利用已知的电池电压和几个不同阻值的电阻,反覆测试,最终確定了一个合適的分压电阻接法,让指针在收到较强电台信號时,能摆动到錶盘中间位置。
焊接这些更细的连接线时,对烙铁的要求更高。
那把旧烙铁实在不堪重负,加热慢,热量不足,焊点粗糙。
有一次,因为焊接时间过长,烫坏了一个关键的焊盘,他不得不刮掉铜箔,用一根细铜丝跳接修復。
姐姐陆敏一直陪在旁边,帮他递东西,在他累的时候给他扇扇子,虽然她完全看不懂弟弟在做什么,但觉得那些亮晶晶的线和会动的小指针,神奇极了。
父亲陆庆国下夜班回来,有时会沉默地站在院门口看一会儿。
昏黄的灯光下,小儿子趴在矮凳上,眉头微蹙,全神贯注地摆弄著那些他完全不明白的小零碎,那双小手稳得不像个孩子。
他会想起码头上的老师傅修理柴油机时,也是这样专注的神情。
他没说什么,只是第二天回来时,把一个用旧帆布包著的东西放在陆沉的小工作檯(就是那张矮凳)旁。
陆沉打开一看,是一把保养得不错的旧电烙铁,烙铁头是紫铜的,虽然也有使用痕跡,但氧化不严重,还配了一个小铁盒,里面装著一点松香和焊锡丝。
“电工班老李头退休前用的,我拿两包烟换的。”陆庆国说完,就转身去洗脸了。
陆沉拿起那把烙铁,手柄已经被磨得光滑,带著经年使用的温润感。
他插上电,很快,烙铁头就升到了合適的温度,沾上松香和焊锡,焊点光滑明亮,再没有之前的拖泥带水。
工欲善其事,必先利其器。
这把烙铁,对此刻的陆沉而言,不亚於神兵利器。
核心功能、演示装置、外观容器都准备就绪。
最后是说明。
比赛要求附简单的製作原理和用途说明。
陆沉用姐姐的作文本,撕下最平整的两页,用铅笔工工整整地写下:
作品名称:矿石收音机信號放大器与简易场强指示器
製作人:横塘镇小学一年级一班陆沉
材料:废旧半导体收音机零件(电晶体、电阻、电容)、漆包线、微安表头、木板、电池、导线等。
原理:利用电晶体放大空中的无线电信號,通过喇叭变成声音。同时,用线圈和表头显示电波的强弱变化。(附简单电路图)
他画的电路图极其规整,元件符號標准,连线横平竖直,还標註了关键的元件名称和简单的工作原理,比如电晶体放大信號、线圈感应电波。
这份说明,以一年级学生的標准来看,简直惊人。
但他控制著惊人的程度,原理描述停留在最粗浅的定性层面,没有涉及任何计算和深入的技术参数,电路图也是经过简化、只突出核心放大迴路的示意图。
写完说明,他仔细地將电路板、电池、喇叭、表头线圈安装在木盒內,用细铁丝和浆糊固定好。
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