10 vạn câu hỏi vì sao vật lý

10 vạn câu hỏi vì sao vật lý

191. Vì sao lò vi sóng không có lửa mà vẫn nấu chín được thức ăn?

Dùng lò vi sóng nấu chín thức ăn tiện lợi biết bao. Bỏ thức ăn sống hoặc lạnh vào lò vi sóng, đóng kín cửa lò, bật công tắc, một lát sau thức ăn trong lò bị đun nóng và chín. Trong lò vi sóng không có lửa, làm thế nào nấu chín thức ăn nhỉ? Điều đó hoàn toàn nhờ vào vi sóng, tức là sóng điện từ cao tần, làm tác dụng nguồn nhiệt cho lò.

Vi sóng là sóng điện từ có tần số từ 300 megahec đến 300 nghìn megahec. Trên thực tế, lò vi sóng là một máy phát vi sóng, tần số vi sóng nó sinh ra là 2450 megahec. Loại vi sóng này có một thói quen hết sức thú vị. Khi gặp thức ăn có chứa nước như các loại thịt, trứng, rau, vi sóng sẽ "ở lại" đó, và còn "lôi chặt" phân tử nước trong thức ăn cùng dao động theo với tần số của nó. Dao động của phân tử nước trong thức ăn gây nên sự ma sát lẫn nhau giữa các phân tử, ma sát lại sinh ra nhiệt lượng. Tần số dao động càng lớn, ma sát giữa các phân tử càng mạnh mẽ, nhiệt lượng sinh ra tất nhiên càng nhiều.

Phải hiểu rằng vi sóng có tần số 2450 MHz, mỗi giây dao động 2,45 tỉ lần. Điều đó có nghĩa là phân tử nước trong thực phẩm cũng theo vi sóng mỗi giây dao động 2,45 tỉ lần. Loại dao động này hầu như đồng thời xảy ra ở khắp các phần bên trong bên ngoài của thức ăn, vì vậy thực phẩm bị nóng lên sẽ chín đều khắp mọi chỗ trong ngoài trong thời gian rất ngắn. Nhiệt độ tăng lên đến mức đủ để cho thực phẩm từ sống biến thành chín, thậm chí cháy khô. Tuy nhiên, dùng vi sóng gia nhiệt cho thức ăn, phải chú ý không được đặt nó vào đồ đựng bằng kim loại. Lí do rất đơn giản: vi sóng gặp kim loại lập tức phản xạ toàn bộ trở lại, Nếu đặt thức ăn vào đồ đựng bằng kim loại, rồi dùng lò vi sóng gia nhiệt, vi sóng bị kim loại phản xạ lại toàn bộ, làm sao nóng lên và chín được? Cố nhiên, trên thực tế không cho phép làm như vậy, vì rằng không chờ đến khi bạn trông thấy kết quả thì lò vi sóng đã bị cháy tiêu rồi. Đó là vì vi sóng cao tần phản xạ trở lại toàn bộ không hề bị tiêu hao chút nào, trong kĩ thuật điện tử gọi là chập mạch cao tần, hậu quả là làm cho anot của đèn điện tử phát ra vi sóng sinh ra nhiệt độ cao, đến nỗi bị cháy đỏ hỏng đi.

Nắm được tính chất của vi sóng, có thể dùng nó để dùng đồ đựng thức ăn chế tạo bằng vật liệu sành sứ, thuỷ tinh chịu nhiệt v.v. Nếu thời gian gia nhiệt không quá dài, có thể sử dụng đồ đựng thức ăn bằng nhựa, thậm chí bằng giấy. Đồ đựng tráng men giống như bằng sứ, kì thực trong ruột nó là vật liệu sắt, cố nhiên cũng không thể dùng.

Từ khóa: Lò vi sóng; Vi sóng; Chập mạch cao tần.

192. Vì sao có thể điều khiển một số đồ điện gia dụng từ xa bằng cái điều khiển?

Mấy năm gần đây, đồ điện gia dụng cũng đi theo hướng trí tuệ hoá và điều khiển hoá từ xa. Kĩ thuật điều khiển từ xa được ứng dụng ngày càng nhiều vào đồ điện gia dụng. Điều khiển sự tắt nối nguồn điện là ứng dụng rộng rãi nhất của kĩ thuật điều khiển từ xa trong đồ điện gia dụng.

Có thể dùng sóng âm, sóng siêu âm, sóng vô tuyến điện và tia hồng ngoại để điều khiển sự tắt nối nguồn điện của đồ điện gia dụng từ xa, ứng dụng nhiều nhất là tia hồng ngoại. Đó là một loại sóng điện từ mắt thường không trông thấy được, bước sóng của nó nằm giữa sóng vô tuyến điện và sóng ánh sáng nhìn thấy, khoảng 0,75 ~ 1000 micron.

Công tắc điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại do hai bộ phận phát và thu tia hồng ngoại hợp thành. Bộ phận phát chính là cái điều khiển từ xa chúng ta cầm trong tay. Nó chủ yếu gồm có bộ điều chế và bóng phát xạ tia hồng ngoại, có thể điều khiển đồ điện gia dụng từ xa trong phạm vi 10 mét. Bóng phát xạ tia hồng ngoại có thể phát ra tia hồng ngoại có bước sóng nhất định. Bộ điều chế có thể "phủ" tín hiệu điều khiển tần số thấp điều khiển sự tắt nối lên tia hồng ngoại, cho nên tia hồng ngoại từ bộ phận phát phát ra có chứa cả tín hiệu điều khiển.

Bộ phận thu của công tắcđiềukhiển từ xa bằng tia hồng ngoại được lắp trên tấm mặt trước của đồ điện gia dụng, bên trong nó có bóng thu, mạch điện chống nhiễu, bộ giải điều chế, cái điều khiển công tắc v.v. Bóng thu là một loại bóng ba cực nhạy sáng silic, thông qua hiệu ứng quang điện, có thể chuyển đổi tia hồng ngoại chiếu lên nó thành tín hiệu điện. Mạch điện chống nhiễu có thể phân biệt và loại bỏ tín hiệu nhiễu hồng ngoại trong môi trường xung quanh, bộ giải điều chế có thể "bốc dỡ" tín hiệu điều khiển tần số thấp "phủ" lên trên tia hồng ngoại xuống, đưa vào cái điều khiển công tắc, làm cho công tắc nguồn điện nối thông hoặc ngắt rời.

Có thể ví tia hồng ngoại như là chiếc máy bay, còn tín hiệu điều khiển tần số thấp như là hành khách. Tia hồng ngoại làm vai trò chuyên chở tín hiệu điều khiển từ bộ phận phát đến bộ phận thu, nhưmáy bay chở hành khách từ chỗ A đến chỗ B vậy. Cái thực sự có tác dụng điều khiển chính là tín hiệu điều khiển tần số thấp "phủ" lên trên tia hồng ngoại. Tia hồng ngoại chẳng qua chỉ là công cụ vận tải tín hiệu điều khiển mà thôi.

Công tắc điều khiển từ xa chẳng những có thể dùng để điều khiển sự tắt nối nguồn điện từ xa, cũng có thể dùng để chọn kênh, điều chỉnh âm lượng lớn nhỏ cho tivi, điều chỉnh tốc độ quạt máy, điều chỉnh nhiệt độ của máy điều hoà không khí v.v.

Từ khóa: Cái điều khiển từ xa; Tia hồng ngoại; Cái điều chế; Cái khử biến điệu.

193. Vì sao máy photocopy có thể in lại hình vẽ, chữ viết?

Máy photocopy được chế tạo theo nguyên lí điện tích âm và dương hút nhau. Khi một tờ giấy có hình ảnh cần in lại được đặt lên bàn in của máy photocopy, ánh sáng phản xạ, hình thành dưới sự chiếu xạ của ánh đèn trong máy, đi qua hệ thống quang học do kính phản xạ và thấu kính hợp thành, tụ tiêu thành ảnh. Ảnh này vừa đúng rơi lên cái trống phơi quang dẫn. Trống phơi quang dẫn là một loại ống có kết cấu dạng trống tròn, trên mặt có phủ màng mỏng chất quang dẫn phơi. Chất quang dẫn rất nhạy với ánh sáng. Khi không có tia sáng thì nó có điện trở suất cao; có ánh sáng chiếu vào, điện trở suất liền nhanh chóng hạ xuống. Lúc giữ vai trò của một điện cực, bề mặt chất quang dẫn có mang điện tích tĩnh đồng đều.

Khi ảnh ánh sáng, hình thành bởi ánh sáng phản xạ của hình ảnh cần in lại, rơi lên bề mặt chất quang dẫn, do hình ảnh có chỗ đậm, chỗ nhạt, ánh sáng phản xạ có mạnh có yếu, làm cho điện trở suất của chất quang dẫn sinh ra biến đổi tương ứng. Điện tích tĩnh của bề mặt chất quang dẫn cũng theo mức độ mạnh yếu của tia sáng mà biến mất hoặc biến mất một phần, trên lớp màng của chất quang dẫn hình thành lên một hình ảnh ẩn tĩnh điện. Mắt thường không nhìn thấy nó. Nó có vẻ như ẩn mình trong lớp màng mỏng của chất quang dẫn.

Khi ấy, một loại mực đen hiện ảnh có cực tính ngược lại với điện tích trên ảnh ẩn tĩnh điện, dưới sức hút của lực điện trường, bám lên trên bề mặt chất quang dẫn. Lượng bột mực bám lên ảnh ẩn tuỳ theo số lượng nhiều ít của điện tích trên ảnh ẩn mà tăng giảm. Thế là trên mặt trống phơi hiển hiện ra một hình ảnh bằng bột mực có tầng lớp nông sâu rõ rệt. Khi giấy in tiếp xúc với hình ảnh bột mực, dưới tác động của lực điện trường, hình ảnh có bột mực bám vào liền chuyển giao bột mực sang tờ giấy in, như kiểu đóng dấu vào đấy, trên giấy in cũng hình thành hình ảnh bột mực.

Tiếp đến đưa giấy in đó vào trong bộ phận định hình và gia nhiệt, nhựa chứa trong bột mực chảy ra, thế là bột mực dính kết chặt lên trang giấy, hình ảnh và chữ viết liền được in lại trên giấy.

Từ khóa: Máy photocopy; Ảnh ẩn tĩnh điện.

194. Vì sao đàn điện tử có thể tấu lên điệu nhạc tươi vui êm tai?

Nhạc cụ có thể phát ra tiếng nhạc du dương êm tai, nói chung là do dao động của dây đàn hoặc lưỡi gà. Nhưng trong "đại gia đình" các nhạc cụ có một thành viên mới gọi là "đàn điện tử" lại chẳng giống ai cả, trên mình nó không tìm đâu ra dây đàn hoặc lưỡi gà, thế mà cũng có thể diễn tấu ra các bản nhạc tươi vui êm tai.

Thế là thế nào nhỉ?

Hoá ra là trên mình của đàn điện tử có lắp nhiều bộ dao động điện tử do bóng bán dẫn, điện trở, tụ điện hợp thành. Nhữngbộ dao động điện tử này đã được điều chỉnh sẵn ở những tần số khác nhau. Các tín hiệu dao động do chúng sinh ra, qua sự phóng đại của bộ phóng đại điện tử, có thể phát ra âm thanh với âm điệu khác nhau trong loa.

Thông thường, khi nhạc cụ phát ra mỗi một âm thanh, dây dẫn không chỉ dao động theo tần số riêng một cách giản đơn (loại dao động này quyết định độ cao thấp của âm điệu, gọi là âm thanh gốc) mà còn chứa nhiều sóng âm điều hoà (hoạ ba), tần số của chúng bằng bội số tròn của âm gốc, âm phát ra gọi là âm bội. Âm gốc và âm bội trộn vào nhau một cách hài hoà mới làm cho âm sắc đầy đặn êm tai. Cũng như vậy, dao động điện tử của mỗi một âm do đàn điện tử phát ra cũng bao gồm cả tần số âm gốc và nhiều tần số âm bội. Hơn nữa, âm bội của đàn điện tử có thể được tạo ra phong phú hơn so với của nhạc cụ phổ thông, cho nên âm sắc của nó cũng đặc biệt vui tai.

Đàn điện tử cũng có một hàng phím tương tự như trên piano, mỗi khi ấn một phím đàn, ví dụ như phím "đô", tức là đã nối thông bộ dao động của âm "đô", loa liền lập tức phát ra âm "đô". Người diễn tấu chỉ cần nhấn phím theo nhạc phổ là có thể tấu ra bản nhạc tươi vui êm tai!

Cây đàn điện tử đầu tiên ra đời năm 1904. Ngày nay, đàn điện tử đã là một "người lắm tài" trong "đại gia đình" các nhạc cụ. Nó có thể mô phỏng âm thanh của nhiều loại nhạc cụ phát ra. Người ta chỉ cần bấm một cái nút bấm chuyên dùng trên mặt đàn, đàn điện tử liền có thể lần lượt bắt chước âm sắc của các loại nhạc khí như piano, violon, sáo, clarinet, kèn đồng, violon xen v.v., nghe thật là kì diệu. Vận dụng sự điều khiển của nút bấm, một chiếc đàn điện tử thậm chí có thể bắt chước sự diễn tấu của cả một dàn nhạc quy mô nhỏ. Có nghĩa là, chỉ cần một người chơi một chiếc đàn điện tử, nghe ra phảng phất như một dàn nhạc đang hợp tấu!

Áp dụng kĩ thuật mạch tích hợp, đàn điện tử còn có thể được chế tạo ra gọn nhẹ, tinh xảo và tiện lợi hơn.

Từ khóa: Đàn điện tử; Bộ dao động điện tử; Âm gốc; Âm bội.

195. Vì sao máy làm sạch không khí có thể làm sạch không khí?

Trong phòng ở và phòng làm việc hiện đại, do có sử dụng máy điều hoà không khí, vật liệu lắp đặt trong phòng cũng thường có chứa hoá chất có hại đối với cơ thể người, vả lại tính năng đóng kín của gian phòng tương đối tốt, thời gian con người ở lại trong loại phòng như vậy mà kéo dài thì sẽ cảm thấy đầu váng mắt hoa, trong người khó chịu, thực sự có hại cho sức khoẻ của cơ thể. Là một loại đồ điện gia dụng kiểu mới, máy làm sạch không khí có thể trừ khử bụi bặm trong phòng, bổ sung ion âm không khí, hút lấy chất khí hoá học có hại, loại bỏ mùi lạ, có tác dụng làm sạch không khí trong phòng, bảo vệ sức khoẻ cơ thể.

Máy làm sạch không khí nói chung có ba chủng loại: loại điện tử, loại lọc và loại ghép. Máy làm sạch không khí loại điện tử chủ yếu lợi dụng các linh kiện điện tử như bóng bán dẫn, mạch tích hợp v.v. sinh ra điện trường cao áp, hút lấy bụi bặm, giết chết vi khuẩn. Máy làm sạch không khí loại lọc chủ yếu dùng quạt máy cưỡng chế thay đổi không khí không sạch trong phòng, đồng thời với việc thay đổi không khí còn tiến hành lọc, diệt khuẩn và làm sạch không khí. Máy làm sạch không khí loại ghép kết hợp chỗ mạnh của loại điện tử và loại lọc vào với nhau. Có máy làm sạch không khí còn lắp thêm bộ phận sinh ra ion âm không khí, tức là ion oxi âm. Nó có thể thúc đẩy chức năng trao đổi vật chất, cải thiện thành phần máu, nâng cao sức miễn dịch v.v. của cơ thể người.

Trong máy làm sạch không khí nói chung có lắp quạt gió kiểu bánh xoáy, các loại bộ lọc, thiết bị khử mùi lạ v.v., có máy còn lắp thêm bộ phận hút ẩm, sinh ẩm, sinh ion âm không khí v.v.

Khi máy làm sạch không khí hoạt động, quạt gió kiểu bánh xoáy quay, hút không khí vẩn đục trong phòng vào thùng chứa của máy, khi chạy qua lưới kim loại tĩnh điện cao áp khoảng 10 nghìn vôn, bụi bặm trong dòng không khí vẩn đục bị hút giữ lại. Khi dòng không khí chạy tiếp qua bộ lọc dạng sợi của than hoạt tính, than hoạt tính hút các loại mùi có hại khó ngửi. Mỗi lần làm sạch không khí trong phòng có diện tích cỡ 20 m2, cần khoảng 30 phút.

Đồng thời, bộ phận sinh ion âm không khí trong máy cũng bắt đầu hoạt động. Trong bộ phận này có một cơ cấu phát cao áp, sau khi nối điện có thể hình thành cao áp tĩnh điện mang cực tính âm, dương khoảng 7000 vôn, được truyền tải đến từng hàng từng hàng điện cực nhọn đầu trên dưới đối xứng, thông qua phóng điện mũi nhọn, làm cho không khí cục bộ sinh ra ion, qua đó mà hình thành ion âm không khí với số lượng nhất định, từ trong bộ phận sinh ion âm không khí ào ạt không ngừng tuôn ra, nồng độ ion âm không khí trong không khí xung quanh được nâng cao, làm cho người ta chợt cảm thấy không khí tươi mới. Nếu lại lắp thêm một quạt máy nhỏ, dòng không khí mà nó thổi ra có thể đưa ion âm không khí đi xa hơn nữa.

Ion âm không khí có tác dụng cải thiện chức năng hô hấp, tăng cường trao đổi vật chất, xúc tiến tuần hoàn máu và điều tiết hệ thống thần kinh v.v., có cái tên đẹp "vitamin không khí".

Tác dụng của ion âm không khí cũng được chứng thực thông qua thực nghiệm trên động vật. Các nhà khoa học cho chuột bạch hít thở không khí không chứa ion âm, chúng xuất hiện sự nôn nóng không yên rất nhanh, kèm theo là các triệu chứng thở dốc, mệt mỏi v.v. Cũng như vậy, con người nếu ở lâu dài trong môi trường không khí chứa rất ít ion âm, cũng sẽ cảm thấy đau đầu, buồn nôn, tinh thần không phấn chấn.

Theo kết quả đo đạc xác định, nồng độ ion âm không khí trong phòng ở các thành phố lớn nói chung là mỗi cm3 chỉ có 40 - 50, còn ở những nơi thoáng đãng như bãi biển, rừng rậm, vùng núi v.v. thì nồng độ đó cao tới 10.000 – 20.000 ion, chênh nhau gấp vài trăm lần.

Từ khóa: Máy làm sạch không khí; Lon âm không khí

196. Vì sao cái bảo hộ khí oxit cacbon có thể ngăn ngừa trúng độc oxit cacbon?

Hít quá nhiều lượng khí oxit cacbon (cacbon monoxit) sẽ gây nên trúng độc oxit cacbon. Nếu không cấp cứu kịp thời thì con người sẽ ngạt thở mà chết. Tuy nhiên, sau khi lắp đặt cái bảo hộ khí oxit cacbon rồi, thì khi xảy rakhí oxit cacbon rò thoát, nó sẽ ngăn ngừa trúng độcoxit cacbon một cách hữu hiệu, có tác dụng "bảo hộ" đặc sắc. Thế thì, cái bảo hộ khí oxit cacbon hoạt động như thế nào nhỉ?

Cái bảo hộ khí oxit cacbon chủ yếu do cái cảm biến khí và ba nhóm công tắc điều khiển tổ hợp thành. Ba nhóm công tắc điều khiển đó lần lượt điều khiển sự nối cắt nguồn điện của bộ phận sinh ozon, quạt máy đổi không khí, chuông báo động.

Khi xảy ra sự rò thoát khí oxit cacbon, trong phòng đạt tới nồng độ nhất định, cái cảm biến khí trên cái bảo hộ khí oxit cacbon liền lập tức có phản ứng, trị số điện trở nhanh chóng giảm nhỏ, làm cho dòng điện chạy qua nó nhanh chóng tăng lên. Hầu như đồng thời, dòng điện đó làm cho rơle điện hoạt động, các điểm tiếp xúc của rơle chập lại, làm cho nguồn điện của bộ phận sinh ozon, quạt máy đổi không khí, chuông báo động đồng thời nối thông. Trong nháy mắt ozon được sinh ra ào ạt và tuôn ra ngoài, xảy ra phản ứng hoá hợp với khí oxit cacbon, làm cho nồng độ khí oxit cacbon trong phòng nhanh chóng hạ xuống. Đồng thời, quạt máy đổi không khí cũng quay tít, thổi khí oxit cacbon ra ngoài phòng. Chuông báo động cũng reo lên không ngừng, gợi sự cảnh giác, kịp thời cấp cứu. Do ba biện pháp của cái bảo hộkhí oxit cacbon đồng loạt vận hành, khí oxit cacbon rò thoát ra cũng không thể gây tác hại bừa bãi được, ngăn ngừa một cách hữu hiệu sự trúng độckhí oxit cacbon.

Do mật độ của khí oxit cacbon nhỏ hơn không khí, nó sẽ từ dưới chuyển lên trên cao. Cho nên, bộ phận sinh ozon phải lắp đặt ở độ cao 1,5 m trở lên, để ozon từ trên đi xuống có thể đẩy nhanh tốc độ hoà hợp của hai loại chất khí.

Từ khóa: Cái bảo hộ khí oxit cacbon; Cái cảm biến khí; ozon.

197. Vì sao thiết bị bảo hộ rò điện có thể ngăn ngừa điện giật?

Trong đời sống và sản xuất hằng ngày, hầu như đâu đâu cũng không thể tách rời với điện cả.

Nhưng khi sử dụng điện, nếu không chú ý đến an toàn dòng điện, cơ thể người trực tiếp chạm phải vật dẫn có điện, hoặc tiếp xúc với đồ điện bị rò, thường sẽ gây nên sự cố bị điện giật. Đó là vì cơ thể người là vật dẫn điện. Khi có dòng điện đi qua người, nếu dòng điện đủ lớn thì sẽ làm cho người bị điện giật thành thương tích, thậm chí nguy hiểm đến tính mạng.

Nếu có lắp thiết bị bảo hộ rò điện trong đường dây sử dụng, thì khi con người vô ý tiếp xúc vật dẫn có điện, hoặc bản thân đồ điện gia dụng bị rò điện, cái bảo hộ rò điện sẽ lập tức tự động cắt rời nguồn điện, bảo đảm an toàn cho cơ thể người.

Muốn làm rõ được nguyên lí hoạt động của cái bảo hộ rò điện, chúng ta hãy xem một ví dụ trước đã. Giả dụ có một đường quốc lộ nối liền hai địa điểm A và B, trong mỗi giờ đều có 100 chiếc ô tô chạy từ A đến B, rồi lại từ B trở về A. Trạm quản lí quốc lộ mỗi giờ kiểm tra một lần, nếu phát hiện trong một giờ nào đó, số ô tô quay về A không bằng số ô tô xuất phát từ A thì chứng tỏ có sự cố xảy ra trên đường.

Cái bảo hộ rò điện có thể ví với trạm quản lí quốc lộ. Hai sợi dây dẫn của nó nối với nguồn điện coi như quốc lộ nối A với B. Khi dùng điện bình thường, dòng điện từ một sợi dây dẫn vào, đi qua đồ dùng điện, rồi lại từ sợi dây dẫn kia đi ra. Nếu trên toàn bộ đường điện không có trục trặc gì, dòng điện đi ra phải hoàn toàn bằng dòng điện đi vào. Dòng điện trên hai sợi dây dẫn chỉ cần chênh nhau 8 ~ 10 mA, thì trong một nhóm cuộn dây cảm ứng trong cái bảo hộ rò điện lập tức cảm ứng ra điện áp rò điện. Điện áp rò điện này được khuếch đại thông qua mạch điện điều khiển điện tử trong cái bảo hộ rò điện, thúc đẩy công tắc rơle điện cắt đứt dòng điện đi vào của nguồn điện. Toàn bộ quá trình từ khi xuất hiện sự chênh lệch dòng điện trên hai sợi dây dẫn đến khi công tắc rơle điện cắt nguồn điện chỉ cần thời gian 0,1 giây, hơn nữa, dòng điện rò càng lớn, thời gian khởi động công tắc rơle điện càng ngắn. Chính vì thời gian cắt nguồn điệnhết sức nhanh nên mới có tác dụng bảo vệ người bị điện giật khỏi bị điện áp cao, dòng điện mạnh gây nên thương tích, và tránh cho đồ dùng điện không bị rò điện chập mạch trong thời gian dài mà dẫn tới sự cố cháy hỏng. Cho nên, từ ý nghĩa đó mà xét, cái bảo hộ rò điện là "thần hộ mệnh" của người dùng điện và đồ điện. Vì sự an toàn của người và tài sản, cần phải cố gắng lắp cái bảo hộ rò điện vào đường dây của đồ dùng điện và của các thiết bị khác.

Từ khóa: Rò điện; Cái bảo hộ rò điện; Rơle điện.

198. Vì sao chuông cảnh báo phòng trộm có thể tự động kêu?

Ở những nơi quan trọng như chỗ cất giữ tiền nong, vàng bạc, nhà kho hiệu buôn, lưu trữ hồ sơ cơ mật v.v., nếu có kẻ gian đột nhiên lẻn vào, chuông cảnh báo phòng trộm liền lập tức tự động kêu: đèn đỏ nháy sáng liên hồi, còi báo động rú lên đinh tai nhức óc để báo cho nhân viên trực ban nhanh chóng áp dụng các biện pháp bảo vệ an toàn.

Chuông cảnh báo phòng trộm có thể tự động cảnh báo là vì nó được lắp cái cảm biến hồng ngoại và một bộ thiết bị báo động tự động.

Nhiệt độ của các loại vật thể, chỉ cần cao hơn –273 °C, đều có thể phát ra tia hồng ngoại. Người ta có nhiệt độ cơ thể, cũng không phải là ngoại lệ. Vì vậy, một khi kẻ gian lẻn vào khu vực cảnh giới phòng trộm, tia hồng ngoại từ thân thể của hắn phát ra, thông qua thấu kính trong cái cảm biến hồng ngoại tụ tiêu và tấm chuyển đổi quang điện, liền hình thành lên tín hiệu xung điện hồng ngoại có tần số là 0,5 - 20 Hz. Qua phóng đại của cái khuếch đại, sau khi cường độ được tăng mạnh, tín hiệu sẽ kích phát sự hoạt động của bộ dao động âm tần, truyền ra một tín hiệu điện âm tần có tần số 10 kHz. Sau khi đó nó được điều chế trong máy phát siêu cao tần 49,7 MHz, thông qua sóng vô tuyến điện phát đi. Khi ấy, chiếc máy thu siêu cao tần đặt ở xa tận chỗ nhân viên trực ban liền thu lấy sóng vô tuyến điện đó, thông qua xử lí loại bỏ phần siêu cao tần, hoàn nguyên ra tín hiệu âm tần 10 kHz, phát qua loa cao âm, âm điệu hết sức chói gắt. Cùng lúc, nguồn điện của đèn đỏ cảnh báo cũng được nối thông, lập tức nháy sáng. Âm thanh và ánh sáng hiệp đồng, tự động cảnh báo một cách hữu hiệu, có tác dụng phòng trộm.

Song loại cảm biến này yêu cầu được lắp ở độ cao cách mặt đất khoảng 2 m, và còn phải có góc nhìn xuống khoảng 15° đối với đất thì mới thu được tia hồng ngoại từ cơ thể người phát ra một cách nhạy cảm. Ngoài ra còn phải tránh xa nguồn nhiệt và ánh Mặt Trời chiếu thẳng vào.

Còn có một loại cảnh báo phòng trộm, có thể chủ động phát xạ tia hồng ngoại đã qua điều chế, chiếu thẳng vào nơi cần phòng trộm. Một khi có kẻ gian lọt vào, hắn sẽ che lấp tia hồng ngoại, làm cho cái cảm biến hồng ngoại không có đầu ra chuyển đổi của tín hiệu điện, lập tức khởi động mạch điện cảnh báo, trong loa phát ra tiếng báo động chói gắt, đồng thời đèn đỏ nháy sáng, dùng âm thanh và ánh sáng cảnh báo cho nhân viên trực ban.

Trong số các thiết bị tự động cảnh báo thiết kế riêng cho mục đích phòng trộm đối với nhà ở, còn có lắp máy vi tính. Một khi có kẻ gian đột nhập vào khu cảnh giới, cái cảm biến hồng ngoại liền lập tức truyền ra tín hiệu điện, đưa vào máy vi tính, nối thông máy gọi số tự động, dùng tiếng nói đã ghi âm sẵn để gọi máy nhắn tin hoặc điện thoại di động của người chủ đang ở ngoài ngôi nhà, đồng thời gọi số điện thoại báo động của Sở Công an.

Từ khóa: Cái cảnh báo; Cái cảm biến hồng ngoại.

199. Vì sao máy cảm biến khói mù có thể tự động báo cháy?

Hỏa hoạn nguy hại đến tính mạng, tài sản của nhân dân, phá hoại môi trường sinh thái. Phòng ngừa hoả hoạn xảy ra là vấn đề được cả loài người cùng quan tâm. Nếu có thể kịp thời báo cháy, nhanh chóng tổ chức cấp cứu thì giảm thiểu được tổn thất. Cơ cấu cảnh báo do máy cảm biến khói mù cấu tạo nên, có thể đảm đương nhiệm vụ quan trọng này, kịp thời báo cháy.

Trong máy cảm biến khói mù có lắp một loại vật liệu bán dẫn đặc biệt nhạy với khí khói mù, như thiếc oxit, kẽm oxit v.v., vì vậy chúng cũng được gọi là vật liệu nhạy mùi. Trong môi trường có khí khói mù, khi nồng độ của nó đạt đến một trị số nhất định, trị số điện tử của vật liệu nhạy mùi liền nhanh chóng hạ xuống. Một khi khí khói mù tiêu tan, trị số điện trở của chúng lại khôi phục bình thường. Lợi dụng đặc tính này của vật liệu nhạy mùi, người ta đã chế tạo ra cái cảm biến khói mù.

Cơ cấu cảnh báo tự động hoả hoạn đơn giản được tạo ra bằng cách nối nguồn điện và còi báo động vào hai đầu của máy cảm biến khói mù, hình thành một mạch điện điện tử kín. Khi không có khói mù, trị số điện trở của máy cảm biến khói mù tương đối lớn, dòng điện đi qua còi báo động. Một khi hoả hoạn xảy ra, khói mù dày đặc, trị số điện trở của máy cảm biến khói mù nhanh chóng giảm nhỏ, dòng điện đi qua còi báo động tăng lên, thúc đẩy còi báo động hoạt động, phát ra tiếng rú, thực hiện việc tự động báo cháy.

Ở những nơi như nhà hàng, khách sạn, kho tàng, hiệu buôn v.v. có thể bố trí các máy cảm biến khói mù vào những chỗ cần phòng cháy, thông qua nối mạng máy tính, tập trung về một thiết bị cảnh báo, thì có thể có tác dụng điều khiển tập trung.

Máy cảm biến khói mù cũng có thể kịp thời thám trắc cháy rừng, là vệ sĩ trung thành của việc phòng cháy rừng.

Từ khóa: Máy cảm biến khói mù; Vật liệu nhạy mùi; Cơ cấu cảnh báo.

200. Vì sao không mở cửa cũng có thể trông thấy người ở ngoài cửa?

Phía ngoài cửa có người gõ cửa hoặc bấm chuông, chỉ nghe tiếng chứ không thấy người, nếu tuỳ tiện mở cửa, có lúc sẽ chuốc phải chuyện rắc rối không cần thiết. Để bảo vệ an toàn chống kẻ gian, lắp đặt thiết bị an ninh gia đình lên bên trên cửa của căn hộ, không mở cửa cũng có thể trông thấy người đến phía bên ngoài cửa.

Thiết bị an ninh gia đình do hai bộ phận lắp bên trong và bên ngoài cửa hợp thành. Lắp ở bên ngoài cửa có ống kính chụp ảnh và loa chuyên dùng. Trong ống kính chụp ảnh có lắp kính chuyển đổi quang điện, có thể chuyển đổi hình ảnh cảnh vật thành tín hiệu điện tương ứng truyền ra. Cái loa một mình kiêm hai việc, có hai chức năng vừa phát vừa thu tiếng nói.

Bộ phận lắp ở bên trong cửa gồm tivi theo dõi và máy điện thoại. Tivi theo dõi cũng có thể dùng tivi hiện có trong nhà. Thiết bị bên ngoài và bên trong cửa nối vào nhau bằng dây cáp điện.

Khi có người ở bên ngoài gõ cửa, ống kính chụp ảnh liền ghi nhận hình ảnh của người đến, thông qua dây cáp truyền đến tivi theo dõi bên trong cửa. Thế là hình ảnh của người đến hiện rõ trên màn hình. Cùng lúc người trong nhà và người ngoài cửa có thể trao đổi với nhau qua máy điện thoại, liên lạc thông suốt, nhận biết một cách chuẩn xác người đến phía ngoài cửa.

Thiết bị an ninh gia đình vừa có thể lắp đặt ở cửa ra vào của căn hộ riêng rẽ, cũng có thể lắp đặt trên cửa lớn chung của cả chung cư có hàng trăm hàng ngàn hộ, hoặc của cả một công sở. Dựa vào số thứ tự các buồng phòng trong toà lầu, bên ngoài cửa lớn chung bố trí các nút bấm của số thứ tự tương ứng, thông qua trung tâm máy tính kết mạng quản lí thống nhất. Người đến phía ngoài cửa lớn chung, chỉ cần bấm vào nút bấm của buồng phòng có số thứ tự nào đó, máy tính liền chuyển tín hiệu hình ảnh và âm thanh của người đến tới buồng phòng đó để chủ nhà liên lạc nhận biết. Nếu người chủ đồng ý tiếp người đến, máy tính sẽ phát lệnh mở cửa lớn chung để cho người ta vào. Máy tính còn có thể ghi lại thời gian người ấy bước vào cửa để tiện kiểm tra, càng có tác dụng tốt đối với việc phòng gian bảo vệ an toàn.

Từ khóa: Thiết bị an ninh gia đình; Tivi theo dõi.