¿Cómo funciona el juego "Cool Circuits"? (detectar un circuito cerrado)

Question

Estoy jugando a un juego de "Cool Circuits" con mi hijo y no consigo averiguar cómo detecta un bucle de circuito. El juego es un ingenioso invento de Penny Norman (ver enlace de vídeo aquí):

https://www.youtube.com/watch?v=rMFZ5Aezpsc

Aquí tienes una descripción del juego: Hay una caja alimentada por una batería. En el interior de la caja hay cosas eléctricas desconocidas. Colocas ocho componentes pasivos (cada uno con un trozo de cable) encima de la caja. Cuando los ocho componentes se conectan para formar un bucle continuo, se produce un "éxito" (la caja toca música). ¿Cómo detecta la caja un éxito?

Supongo que la caja emite un campo magnético. La creación de un bucle crea un cambio en la inductancia, y este cambio se detecta. Las cosas desconcertantes son:

1) Detecta un bucle, independientemente de la zona del bucle.

2) Puede diferenciar entre utilizar las ocho piezas para hacer 1 bucle continuo o 2 bucles separados (este último caso no provoca un éxito).

Una posibilidad es que el dispositivo esté sensiblemente sintonizado con las 40 inductancias diferentes formadas por cada una de las 40 soluciones del juego, y que sea tan sensible que detecte éstas y sólo éstas inductancias. Pero esto parece demasiado complicado. No sé cómo ponerme en contacto con el inventor, así que pensé que alguien de esta comunidad podría resolverlo. ¿Quizás hay un simple principio E-M que estoy olvidando...?

Answer 1

Voy a estar de acuerdo contigo y suponer que también implica inducción magnética. En cuanto a garantizar cierta selectividad y no encenderse cada vez que alguien pone cualquier bucle cerrado, o pone dos bucles cerrados, creo que hay maneras de hacerlo convenientemente. Por ejemplo, podría haber bobinas de alambre alrededor de cada uno de los 25 puntos del puzzle. Estas 25 bobinas de alambre individuales se podrían utilizar para generar un campo magnético de CA en su ubicación particular O como una bobina de detección para ver si hay un campo magnético de CA en su ubicación particular.

Si la electrónica quiere comprobar si se ha colocado en la placa una espira única del tamaño y la forma correctos, entonces enviaría una corriente alterna a través de una de las bobinas de alambre individuales situadas dentro de la forma de la espira cerrada de solución correcta. Eso causará una corriente eléctrica inducida en el bucle cerrado que fue construido por el jugador que, a su vez, generará un campo magnético en todas las ubicaciones de los puntos dentro de este bucle cerrado. Es entonces una simple cuestión para la electrónica del juego comprobar si se detecta un voltaje de CA inducido significativo en todas las demás ubicaciones de puntos de la bobina de alambre de detección dentro de lo que es la región de bucle cerrado de solución adecuada. Si la electrónica del juego detecta voltajes CA inducidos desde todas las posiciones apropiadas en el tablero de juego, entonces anuncia "Éxito" con su patrón de luz intermitente.

Answer 2

Lo he desmontado y he visto que hay un cable de cobre muy fino enrollado alrededor del exterior del tablero de juego. Eso me dice que la hipótesis de los puntos individuales no funciona. No había imanes visibles en su interior, el único imán que conozco en el dispositivo es el imán en el altavoz. Al igual que tú, sospecho que está utilizando inductancia para que funcione. Debe ser una cantidad muy pequeña para que active el circuito de luz y música, ya que no se aprecia ningún campo magnético a su alrededor. Puse algunos materiales metálicos muy pequeños alrededor de la zona de la misma para ver si serían atraídos por algo y no lo eran. Todavía estoy aprendiendo sobre electrónica, así que no soy un profesional en esto. ¿Existe algún instrumento para buscar campos magnéticos, similar a un voltímetro? Tal vez podría tratar de desmontarlo y espolvorear virutas de metal muy finas a su alrededor para ver si se forman líneas de campo.

Answer 3

Tras algunas reflexiones más, intentaré "responder a mi propia pregunta".

Esto es lo que creo que está pasando: Dado que las soluciones de 40 juegos tienen todas la misma longitud, supongo que sus áreas totales están lo suficientemente cerca como para que todas formen inductancias dentro de un rango especificado. Para el ejemplo de dos bucles (que no es una de las soluciones de juego previstas): Sospecho que puede haber algún acoplamiento entre las espiras, por lo que la inductancia total cae fuera del rango de detección. La solución de dos bucles de mi hijo tiene los dos bucles completamente separados (uno no está dentro del otro), por lo que creo que hay una cancelación parcial de la inductancia. Esto podría explicar por qué el dispositivo no puede detectar esta solución de 2 bucles en particular.

Como apunte: Es interesante que mi hijo encontró una solución de dos bucles que es consistente con las pistas de la tarjeta y utiliza las 8 piezas, creo que era la tarjeta número 16. Así que la afirmación de que "sólo hay una solución para cada puzzle" no es cierta si se permiten soluciones de dos bucles.

Answer 4

Ok aquí está mi hipótesis. Cuando el interruptor se gira en la posición de encendido (ya sea para encender las luces o para parpadear e incluir la música) se ejecuta una corriente a través del cable, creando un campo magnético. Cuando el circuito se completa es capaz de medir el cambio en la inducción. No sé cómo. Voy a desmontarlo de nuevo y mirar la placa. Tal vez hay un Ensor de algún tipo allí. Cosas divertidas.

Lo he desmontado y adjunto unas fotos. Tengo una de la placa. No veo ningún sensor en ella, pero de nuevo soy bastante inexperto. ¿Alguien ve algo ahí?