最近在抖音上看到一個八控?zé)舻膶嵨飯D,出于好奇,便把這個視頻發(fā)給認識的物理老師,讓他們畫電路圖,還順便拿去折騰幾個高中生。今天我自己莫明其妙的來了興趣,想去折騰一下,好歹俺高中時也曾是個物理高手啊。
所謂八控?zé)簦褪且槐K燈連八個開關(guān),任何時刻用任何一個開關(guān)均能改變燈的狀態(tài)(能開,也能關(guān))。
首先,對這個問題做一番分析,最終總結(jié)以下幾點:
1、從熟悉的入手:梯道天關(guān)。這個以前就會,用的兩個單刀雙置天關(guān)。如右圖
2、天關(guān)類型的選擇:首先,基本不考慮單置開關(guān)。因為單置開關(guān)就是簡單地斷開和接通某一固定的電路,當(dāng)這個開關(guān)處于斷開狀態(tài),其他開關(guān)如果能接通電路,那這個開關(guān)合闡后要斷開電路幾乎不可能(不考慮因短路而導(dǎo)致燈不亮的情況)。其次,雙控開關(guān)用的單刀雙置開關(guān),左右只有一根線,尚可連線,但中間的天關(guān)應(yīng)針對兩端的通路不同設(shè)置不同的接線方法,意思是輸入狀態(tài)有兩種,輸出狀態(tài)也是兩種,所以選擇雙刀雙置天關(guān)(也曾想過全用單刀雙置開關(guān),最終發(fā)現(xiàn)有一個結(jié)解不開 :單刀雙置只能改變一條線路,對另一條難起作用,而通電恰好在不起作用的那條線路上,那這個開關(guān)難起作用。同時看實物圖,整個連線也不算太復(fù)雜,基本不考慮3、4條關(guān)聯(lián)主電路的情況。
3、雙刀雙置開關(guān)的內(nèi)部接線:雙刀雙置天關(guān)意味著入線兩條,出線應(yīng)是4條,然后合并為兩條(如果不合并,那就會增加后面的輸入線路數(shù)——當(dāng)然如果想要分線路接天關(guān)而不增加開關(guān)本身輸入線路數(shù),分線路接的開關(guān)將難以對此開關(guān)未接線的部分產(chǎn)生影響)。合并線路大體有以下三種:
很顯然,第一種接法,天關(guān)不起作用,舍棄吧。第二種接法也應(yīng)舍棄,因為此開關(guān)在當(dāng)前狀態(tài)下,前面的開關(guān)不管是接通了上面線路還是下面線路,經(jīng)過此開關(guān)后都將接通上面線路,即此開關(guān)之前的開關(guān)對后面的線路不起作用了,也就對整個線路起不到控制的作用。那就只剩下最后一個種接法了,能實現(xiàn)嗎?我們需要考慮兩個因素:前面開關(guān)能否起作用,本開關(guān)能否起作用。前面開關(guān)的作用應(yīng)是改變輸入狀態(tài),此關(guān)的作用是在相同輸入狀態(tài)下改變輸出狀態(tài),(以下四圖用紅色表示通電)
從上面四圖可以看出,本開關(guān)以前前面開關(guān)對狀態(tài)的改變都能體現(xiàn)出來。
4、天關(guān)實質(zhì)性理解:從雙控開天可以看出,接通的線路有兩條,每個天關(guān)必然會接通其中一條也只接通其中一條,這其實就是一個普通開關(guān)一樣,兩種狀態(tài),在多控線路中,每個開關(guān)都能改變狀態(tài),這跟單一天關(guān)的實質(zhì)是一樣的,因此,此種開關(guān)可重復(fù)(多個串聯(lián))。
5、最后的啰嗦:八控?zé)舻膶崿F(xiàn)實質(zhì)是在雙控線路中間加6個雙刀雙置開關(guān)即可。(畫圖實現(xiàn)麻煩,下面畫一個四控開關(guān)圖)
結(jié)束語:要解決一個問題,弄清問題的真正需求和實質(zhì)才是最重要的東西。
題外話:在解決這個問題過程中,我也曾想到了用編程的方法來模擬和驗證最終八控?zé)舻恼_性,在實施過程中,逐步總結(jié)出狀態(tài)的定義和轉(zhuǎn)換,至于最終的驗證嘛,相信有了上面的圖和分析,應(yīng)該不用編程都能驗證了,如果真要編程來實現(xiàn),那可能就是另一個問題了。
編輯:hfy
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