電路創意/擴充套件工具箱

除了已經討論過的方法之外

粉碎
合併
週期性操作
化害為利
動力化

…還有更多解決創造性任務的通用方法。

補償

根據這個想法，不需要的數量透過新增一個具有相同值的“反量”來抑制。這種方法廣泛應用於所有技術領域。

A. 補償重力吸引力（物體的重量）

你知道你每天乘坐的電梯轎廂幾乎是失重的嗎？這是由於所謂的“平衡重量”補償了轎廂的重量。由於這一點，節省了電力，並可以使用相對低功率的電機（完全補償後，僅克服摩擦力）。由於平衡重量，鐵路道口變得輕如羽毛。同樣，從古代開始，人們就可以藉助它們的幫助，輕鬆地從井中提取水。

在無法懸掛反重物的地方，可以透過其他方式來創造它。例如，氣球、飛艇、飛機、直升機、潛艇等，它們透過人工創造的升力在各自的環境中移動。可以使用磁力來創造“反重物”。所謂的磁懸浮可以使支撐和旋轉體（飛輪、渦輪轉子等）的摩擦力降低很多倍。

B. 補償機械振動。

直到最近，對噪聲的控制僅透過被動手段進行 - 用各種多孔材料吸收噪聲。但這裡提出了一種主動方法 - 用“反噪聲”來抑制噪聲。為此，在噪聲源附近放置揚聲器，這些揚聲器發出相同幅度但相反相位的噪聲。結果是……寂靜。

C. 補償電量。

一個例子是差分放大器，它只放大有用訊號並抑制干擾。另一個例子是分離混合訊號的可變或恆定分量。

D. 透過用參考量補償來測量量的值。

這就是所有型別的秤的工作原理。也可以用這種方法構建極其簡單的電氣測量裝置。例如，在沒有精確儀表的情況下，我們如何測量電路中的電壓？當然，透過補償方法。用電位器將零指示器歸零。電壓值從電位器刻度上讀出。如果零指示器是用 LED 實現的，整個裝置可以安裝在筆殼中。

一次性使用

我們這個世紀可以稱得上是“一次性用品”的世紀。它們迅速進入家庭，取代了過去的堅固物品。例如，我們用來喝咖啡、可樂、茶的塑膠杯（之後就隨意丟棄了）；所有食品、藥品和雜貨的塑膠包裝；一次性筆、打火機、除臭劑、油漆、清漆和其他氣霧劑包裝。不斷出現新的“一次性用品”，其中一些顯得非常荒謬 - 一次性牙刷、體溫計、垃圾桶等。也許電子手錶、計算器和袖珍收音機在它們的成本與為其供電的電池的成本相當後，也將成為“一次性用品”。當然，該方法也有更嚴肅的應用 - 例如，一次性氣象探測器或火箭。

"套娃" 方法

俄羅斯流行的套娃，它們一個套一個，成功地說明了這種方法的本質。這個想法非常古老 - 即使在古代，俄羅斯工匠也製作了可以相互放置的木製容器。即使現在，遊客也廣泛使用套娃餐具（杯子、鍋等）。好處是顯而易見的 - 節省了空間。無線電接收機的伸縮天線也是一種“套娃”。蘇聯發明家葉爾馬科夫提出的氣象“套娃氣球”是由幾個巢狀在一起的多色氣球組成的。透過在不同高度逐次爆裂，氣球的顏色會發生變化（便於監測氣流）。

這裡有一個在電子學中的應用 - 一種“發光點”型別的 LED 指示器。它的工作原理是基於 LED SD1-SD10 的 IV 特性像俄羅斯“套娃”一樣相互巢狀。這是透過矽二極體 D1-D9 實現的。

自助服務

該物體透過執行輔助操作來服務於自身。一個典型的例子是汽車發動機。除了它的主要任務 - 驅動汽車之外，它還執行其正常執行所需的必要操作 - 充電電池、驅動燃油、機油和水泵。

一個有趣的例子是用貨物驅動的自動手推車。在重量的作用下，手推車的平臺下降，連線在上面的齒條轉動車輪。卸貨後，彈簧將平臺恢復到初始位置。永動機的發明者完善了自助服務方法。一個電氣和機械連線的發動機和發電機完全自維持，應該永遠執行。今天我們每個人都知道這是不可能的。

通用性

該物體執行多個功能，因此不需要其他物體。混凝土攪拌車同時混合混凝土並運輸混凝土。水產捕撈船用於捕魚、加工和運輸魚類。如果使用某些物體的可逆特性（電動機、揚聲器、壓電元件等），則可以顯著簡化裝置。例如，在某些無線電話中，使用了一個電動力揚聲器，它也充當麥克風。雷達天線和迴聲探測器壓電元件可以接收和發射訊號。

"反轉" ("顛倒")

不執行任務條件規定的動作，而是執行相反的動作。例如，壓電元件的可逆特性是如何被發現的？透過“反轉”方法。假設最初只知道直壓電效應 - 壓電晶體在機械變形時出現電荷。問題“如果我們做相反的事情會發生什麼？”導致了反壓電效應的發現 - 壓電晶體在電場作用下發生機械變形。直到幾年前，袖珍電筒的設計始終不變 - 電燈在反光鏡中的直線排列。但現在也有電燈“反向”排列的電筒，它們更薄。

發明家的“工具箱”包含超過 100 種解決創造性任務的方法。自然，我們沒有機會考慮所有方法，因此我們只關注其中最通用的方法。每個發明家都可以建立自己的方法。唯一的條件是它們必須足夠通用（即，在解決某個創造性任務時發現的方法可以用來解決完全不同技術領域的任務）。在實踐中如何使用方法來解決創造性任務？在最簡單的情況下，它們直接應用 - 在指定任務條件後，我們“開啟工具箱”並尋找最合適的方法。但還有更合理的使用方法的方法。其中之一稱為解決創造性任務的演算法 (ARIZ)，由蘇聯發明家亨裡希·阿爾特舒勒 (Henrich Altshuler) 開發。ARIZ 將創造過程分為三個階段：分析、操作和合成。每個階段都包含獨立的步驟，按順序實施這些步驟會使發明家更接近於解決任務的技術方案。關於 ARIZ 的詳細神聖資訊可以在附錄中找到。

另請參閱

發明的秘密

嘗試發明！（鼓勵讀者成為發明家）
從哪裡開始（設定問題並等待解決方案）
機遇領域（透過利用機遇來激發新想法的產生）
發明家的工具（考察發明家在解決創造性問題時使用的一套工具）
擴充套件工具箱（考察發明家在解決創造性任務時使用的更多“工具”）
想法的結晶（考察新想法出現後的那一刻）