Способ сборки электрической цепи

Авторы патента:

Селезнев Максим Павлович (RU)

Стецюк Николай Михайлович (RU)

Смий Владимир Павлович (RU)

G09B23/00 - Научные, медицинские и математические модели, например приборы для демонстрации в натуральную величину (модели при производстве игрушек A63H)

Владельцы патента RU 2621442:

Селезнев Максим Павлович (RU)
Смий Владимир Павлович (RU)
Стецюк Николай Михайлович (RU)

Использование: для проведения лабораторных работ и демонстрационных опытов по электротехнике. Сущность изобретения заключается в том, что на монтажную плату наклеены неодимовые магниты, являющиеся контактными площадками, на которые устанавливают контакты радиоэлементов, выполненные из стальной проволоки. Технический результат: обеспечение возможности отсутствия падения напряжения в цепи, простоты монтажа и демонтажа цепи с сокращением времени на осуществление вышеуказанных мероприятий до 4-20 секунд. 2 ил.

Изобретение относится к средствам обучения и может использоваться при индивидуальном и групповом обучении сборке цепей с электрическими и электронными компонентами, а также для проведения лабораторных работ и демонстрационных опытов по электротехнике. В частности, нашел применение на уроках физики в общеобразовательных и высших учебных заведениях, курсах по электродинамике, уроках радиоэлектроники в радиотехнических кружках, в кружках технического творчества, в конструировании и сборке радиоэлектронных схем в домашних условиях.

Аналогом заявленного изобретения является учебное устройство по электротехнике, которое содержит магнитную демонстрационную доску, набор плат прямоугольной формы, выполненных из неэлектропроводного материала, на которых закреплены элементы электрической цепи. Часть плат образуют измерительные модули и несут измерительные элементы, такие как вольтметры и амперметры. Одна из плат образует модуль для подключения источника тока, и еще одна из плат - модуль с зажимами. Остальные платы являются носителями для других различных элементов цепи, в том числе выключателя, переключателя, резисторов, лампы, конденсаторов, диода, светодиода и т.д. Устройство также содержит набор соединительных проводов, цифровые блоки индикации, сетевые адаптеры и модуль для подключения катушки индуктивности. Платы имеют магниты на тыльной поверхности и на боковых поверхностях. На лицевых поверхностях плат установлены клеммы для подсоединения соединительных проводов. В платах выполнены полости, открытые со стороны тыльной поверхности, внутри каждой из которых установлен соответствующий элемент электрической цепи (патент на изобретение РФ №2239872, дата публикации 10.11.2004 г.).

Недостатками выявленного аналога является:

а) падение напряжения в проводниках и контактах до 0,4 B, что в низковольтных цепях особенно нежелательно (большая погрешность в измерениях) в связи с тем, что соединение элементов в действующую схему производится при помощи проводников и разъемов;

б) большие затраты времени на монтаж и демонтаж цепи, более 20 секунд.

Другим наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является набор элементов для сборки электрических цепей, содержащий усилительные компоненты, электропроводные удлинители, встроенные в комбинаторные блоки и условно изображенные на их лицевой стороне электрические и пассивные электронные компоненты, связанные в стыкуемых блоках с электропроводными соединительными узлами на боковых гранях, причем часть этих блоков имеет на противоположных гранях соединительные узлы разноименного типа, например выступ и углубление, усилительные компоненты встроены в комбинаторные блоки, идентичные стыкуемым по габаритам и расположению электропроводных соединительных узлов на боковых гранях (патент на изобретение РФ№2101773, дата публикации 10.01.1998 г.).

Недостатком выявленного прототипа являются большие затраты времени на монтаж и демонтаж цепи - более 20 секунд.

Технический результат заявленного изобретения заключается в устранении вышеуказанных недостатков: в отсутствии падения напряжения в цепи, простоте монтажа и демонтажа цепи с сокращением времени на осуществление вышеуказанных мероприятий до 4-20 секунд.

Достигаемый технический результат заявленного изобретения заключается в способе сборки электрической цепи, характеризующемся тем, что на монтажную плату наклеены неодимовые магниты, являющиеся контактными площадками, на которые устанавливают контакты радиоэлементов, выполненные из стальной проволоки.

Сущность изобретения поясняется схемами.

Фиг. 1 - подробная схема заявленного способа сборки электрической цепи на примере последовательного соединения потребителей.

Фиг. 2 - подробная схема заявленного способа сборки электрической цепи на примере параллельного соединения потребителей.

Фиг. 3 - подробная схема заявленного способа сборки электрической цепи на примере смешанного соединения.

На монтажной плате (фиг. 1) (4) наклеены неодимовые магниты (6), которые являются контактными площадками для соединения радиоэлементов между собой в действующие схемы. Достаточно положить источник питания (3) на два соседних неодимовых магнита (6), последовательно с источником питания (3) уложить проводник (5), источник света (2), последовательно с ним подсоединить источник света (2). Таким образом, получается электрическая цепь, в которой потребители (2) соединены между собой последовательно.

При параллельном соединении потребители, источники света (2), соединены между собой параллельно. Вольтметр (7), подключенный параллельно потребителям, измеряет напряжение. Амперметр (1), включенный последовательно источникам света, измеряет силу тока в цепи при параллельном соединении.

На монтажной плате (4) (фиг. 3) наклеены неодимовые магниты (6), которые являются контактными площадками для соединения радиоэлементов между собой в действующие схемы. Достаточно положить источник питания (3) на два соседних неодимовых магнита (6), последовательно с источником питания (3) уложить амперметр (1), проводник(5), источник света (2). Это первая цепь. Вторая цепь состоит из двух последовательно соединенных источников света (2) и резистора (8). Вольтметр (7) измеряет напряжение на участке цепи, амперметр(1) измеряет силу тока в цепи смешанного соединения.

На монтажной плате (4) размером 140×190 мм, изготовленной из оргстекла или поликарбоната, наклеены неодимовые магниты (6) размером 10×3 в количестве 10 шт. Неодимовые магниты являются соединительными контактами, при помощи которых все элементы принципиальных электрических схем соединяются между собой в действующую конструкцию. Чтобы собрать электрическую цепь, достаточно требуемый радиоэлемент уложить по схеме на соответствующие контактные площадки, состоящие из неодимовых магнитов. Контакты радиоэлементов изготовлены из стальной проволоки и поэтому притягиваются к магнитным площадкам. Не требуются зажимы, разъемы, соединители, так как магниты надежно удерживают все элементы электрической цепи.

В заявленном техническом решении неодимовые магниты используются как проводники электрического тока и электрические контакты.

Собранная электрическая цепь работает благодаря тому, что неодимовые магниты одновременно являются токопроводящими площадками и в то же время удерживают радиоэлементы. Для монтажа и демонтажа схем требуется 4-20 секунд в зависимости от сложности собираемой электрической цепи (примеры указаны выше). Для сборки самой простой цепи требуется 4 секунды. Для более сложных схем до 20 секунд. Каждый элемент схемы укладывается на два соседних неодимовых магнита. Простейшая схема - это квадрат, состоящий из 4-х радиоэлементов, на углах которого - неодимовые магниты, являющиеся и токопроводящими проводниками, и в то же время элементами, соединяющими между собой радиоэлементы электрической цепи. Демонтаж осуществляется в обратной последовательности.

Таким образом, проведенные испытания заявленного к патентованию способа подтверждают достижения поставленного технического результата, заключающегося в отсутствии падения напряжения в цепи, в простоте монтажа и демонтажа цепи с сокращением времени на осуществление вышеуказанных мероприятий до 4-20 секунд.

Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.

Анализ уровня техники показывает, что неизвестен такой способ, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.

Вышеперечисленное доказывает также соответствие заявленного способа критерию изобретательский уровень.

При осуществлении изобретения действительно реализуется наличие предложенного объекта, что свидетельствует о промышленной применимости.

Способ сборки электрической цепи, характеризующийся тем, что на монтажную плату наклеены неодимовые магниты, являющиеся контактными площадками, на которые устанавливают контакты радиоэлементов, выполненные из стальной проволоки.

Заявленное изобретение относится к области тренировочных комплексов, предназначенных для обучения теоретическим вопросам аудиологии и сурдологии, отработки навыков применительно к конкретным типам аудиологического оборудования, а также для получения навыков работы с реальным пациентом.

Установка для моделирования движения жидкости или газа на электропроводящей бумаге // 2606335

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Съемный прямоугольный лист электропроводящей бумаги без выреза или произвольный лист из набора съемных прямоугольных листов электропроводящей бумаги с вырезами по форме поперечного сечения исследуемого тела раздельно установлены на прямоугольном планшете.

Способ моделирования процесса газификации остатков жидкого компонента ракетного топлива в баках отделяющейся части ступени ракеты-носителя и устройство для его реализации // 2605073

Изобретение относится к ракетно-космической технике, в частности к моделированию процесса газификации неизрасходованных остатков жидких компонентов ракетного топлива в баках отработанной ступени ракеты-носителя (РН).

Способ применения стационарного стереоскопического бинокуляра // 2602758

Предложенное техническое решение относится к стационарным демонстрационным стендам и может быть использовано для интерактивной визуализации моделируемого пространства.

Способ транзиторного множественного забора с последующей реплантацией органов брюшной полости и забрюшинного пространства при их мультиорганном поражении опухолевым процессом в эксперименте // 2601100

Изобретение относится к области медицины, хирургии. Выполняют транзиторный забор комплекса органов брюшной полости и забрюшинного пространства путем эвисцерации с реплантацией в эксперименте на модели больного.

Устройство моделирования цилиндрической поверхности // 2580495

Изобретение относится к учебным пособиям по физике. Каждый корпус из линейки корпусов разделен на герметичные для несжимаемой жидкости секции подвижными перегородками, движущимися в пазах, расположенных в противоположных стенках корпуса.

Устройство моделирования замкнутой полидуги // 2541274

Изобретение относится к учебным моделям по физике. Корпус имеет прозрачную верхнюю крышку и выполнен в форме многоугольного тороидального кольца.

Устройство моделирования поверхности полидугами // 2524882

Изобретение относится к учебным пособиям по физике и математике в высших и средних заведениях. Устройство моделирования поверхности полидугами состоит из линейки корпусов.

Универсальный блок наращивания полидуги // 2523988

Изобретение относится к учебным пособиям по физике и математике в высших и средних заведениях. Универсальный блок наращивания полидуги имеет сочленения для стыковки под различными углами с блоками разных размеров с образованием цепочки блоков, объединенных общей прозрачной крышкой, и разделенных на секции для несжимаемой жидкости подвижными перегородками, размещенными с возможностью движения в вертикальных пазах параллельных стенок блоков.

Устройство для моделирования цунами, вызванное падением метеорита в водную среду, с целью прогнозирования количества медико-санитарных потерь среди населения // 2462760

Изобретение относится к технике для моделирования физических процессов и природных явлений. .

Учебная модель "квантовый контур" // 2624588

Изобретение относится к учебным моделям, в частности, к учебным моделям для демонстрации пространственных и энергетических связей элементов макро- и микросистем, систем различных информационных уровней. Учебная модель представляет собой физически непрерывный контур, образованный спиральными структурами с четырьмя прикрепленными к ним массами. При этом спиральные структуры выполнены с возможностью упругой деформации, сгиба в центре масс модели и совмещения витков без взаимного зацепления. Техническим результатом изобретения является возможность демонстрации слабых энергетических связей элементов и пространственного распределение указанных связей. 4 ил.

Устройство моделирования квазигиперболы // 2636910

Изобретение относится к области механики и может быть использовано для проведения практикумов по физике и математике в высших и средних учебных заведениях для изучения оптических и проекционных задач пространственной геометрии. Представленное устройство, выполненное на базе известного устройства моделирования полидуги по патенту РФ № 2461891, расширяет его возможности за счет моделирования квазигиперболы, геометрического объекта, обнаруженного в работах Сибирского отделения Российской Академии Наук по моделированию масштабированной модели местности. 3 ил.

Установка для решения третьего уравнения максвелла // 2644098

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Установка содержит: первый зонд; потенциометр, соединенный двумя концевыми контактами с источником постоянного тока; прямоугольный планшет; съемный проводник круглого сечения; два прямоугольных электрода; вольтметр с большим входным сопротивлением, первый ввод которого соединен с верхним концом первого зонда, а второй ввод - с минусовой клеммой источника постоянного тока; неподвижную линейку, закрепленную на левой стороне прямоугольного планшета и которая выполняет роль оси ординат системы координат прямоугольного планшета; направляющий шток, установленный на правой стороне прямоугольного планшета, параллельно неподвижной линейке; движок, установленный подвижно на направляющем штоке; подвижная линейка, выполняющая роль оси абсцисс системы координат прямоугольного планшета, один конец которой жестко закреплен на движке, а второй конец ее лежит на неподвижной линейке; ползунок, перемещающийся по подвижной линейке, снабженный риской для отсчета положения первого зонда на подвижной линейке и вертикальным отверстием для нижнего конца первого зонда; первое съемное лекало из диэлектрика, насаженное на съемный проводник круглого сечения, на котором изображены внутреннее и наружное кольца с разметкой и отверстиями. На прямоугольный планшет уложен квадратный лист электропроводящей бумаги, а на нем установлен съемный проводник круглого сечения и упругая стойка, на которой верхним концом закреплен второй зонд. Для выбора требуемого режима работы установлены амперметр, первый и второй переключатели на два положения. На квадратном листе электропроводящей бумаги установлено второе съемное лекало из диэлектрика, на котором изображены внутреннее и наружное кольца с разметкой и отверстиями для касания нижним концом первого зонда квадратного листа электропроводящей бумаги. В центре второго съемного лекала из диэлектрика расположен элемент конечно-разностной сетки с нулевым, первым, вторым, третьим и четвертым узлами с отверстиями, при этом второй зонд нижним концом через нулевой узел с отверстием постоянно касается квадратного листа электропроводящей бумаги. Для переноса координат эквипотенциальных линий электрического поля, снимаемых с квадратного листа электропроводящей бумаги, установка содержит квадратный документальный лист из обычной бумаги и систему координат, аналогичную системе координат прямоугольного планшета. 2 ил.

Установка для решения четвёртого уравнения максвелла // 2644099

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Установка содержит измеритель разности фаз, планшет, на котором установлена неподвижная катушка индуктивности, подключенная к генератору переменного тока, и подвижная катушка индуктивности, подключенная к измерителю ЭДС. Подвижная катушка индуктивности снабжена штырем, установленным перпендикулярно ее оси и планшету, выводы катушки соединены с первыми вводами измерителя разности фаз. На планшете изображен контур обхода в виде окружности, в центре которой расположена неподвижная катушка индуктивности, при этом контур обхода разбит на четное число интервалов, кратное четырем, и в средних точках интервалов сделаны отверстия для штыря подвижной катушки индуктивности. На планшете изображена шкала расстояний, проведенная от центра контура обхода в первую его точку, которая снабжена отверстиями для штыря подвижной катушки индуктивности и разметкой расстояния. На планшете установлена опорная катушка индуктивности со штырем в отверстие рядом с подвижной катушкой индуктивности в окрестности первой точки контура обхода, выводы которой соединены со вторыми вводами измерителя разности фаз. На каждой катушке в торце и параллельно их осям установлены указатели направления катушки. 5 ил.