VY_52_INOVACE_2NOV57 Autor: Mgr. Jakub Novák Datum: 13. 2. 2013 Ročník: 9. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Elektromagnetické a světelné děje Téma: Tranzistor Metodický list: Žáci se seznámí s polovodičovou součástkou tranzistor, vyzkouší jeho zapojení do elektrického obvodu a jeho zesilující funkci. Laboratorní práce odpovídá dvěma vyučovacím hodinám. Žáci pracují ve skupinách po dvou. Použité pomůcky tvoří školní zdroj stejnosměrného elektrického napětí 6V, sady vodičů, spínač, žárovka, rezistor o odporu 100Ω, potenciometr 100 Ω, tranzistor KF507, dva multifunkční měřicí přístroje a tři krokosvorky. Výuka probíhá frontálně za dodržení všech bezpečnostních zásad podle přiloženého pracovního postupu. Žáci průběžně s pomocí vyučujícího vyplňují přiložený pracovní list, který odevzdají ke kontrole na konci. Během první vyučovací hodiny žáci sestaví obvod podle vyučujícím navrženého schématu a provedou měření. V průběhu druhé vyučovací hodiny žáci vytvoří graf (ručním narýsováním nebo v programu Excel) a zhodnotí výsledky měření. Nejprve si žáci v části zvané příprava připomenou polovodičovou součástku tranzistor a označením jeho vývodů (vyučující může promítnout katalogový list součástky). Pracovní postup: Žáci nejprve překreslí do svých pracovních listů vyučujícím navržené schéma zapojení a poté obvod zapojí. Po kontrole vyučujícím provedou měření tak, že postupně nastavují různé hodnoty řídícího proudu bází tranzistoru a měří odpovídající velikost pracovního proudu protékajícího kolektorem tranzistoru. Pohybem jezdce potenciometru mohou tedy ovlivnit velikost pracovního proudu a tím intenzitu svícení žárovky. Naměřené hodnoty žáci zaznamenají do tabulky a pro každé nastavení vypočítají podíl pracovního a řídícího proudu, tedy vlastně zesílení tranzistoru. Z hodnot v tabulce žáci vytvoří graf závislosti velikosti pracovního proudu na řídícím proudu tranzistorem. Na závěr se žáci s pomocí vyučujícího zhodnotí tvar získané křivky a prodiskutují možné využití tranzistoru.
Veškerý obsah materiálu je vlastní tvorbou autora.
…………
LABORATORNÍ PRÁCE
Jméno:
…………………………………………
Třída:
…………………………………………
Škola:
ZŠ Schulzovy sady
Datum:
…………………………………………
Zadání: Příprava:
Ověřte zesilovací funkci tranzistoru KF 507. Tranzistor je polovodičová součástka tvořená dvěma PN-přechody. Je opatřena třemi vývody: emitorem, kolektorem a bází, které označujeme E, C a B. Lze jej využít v zesilovací funkci tak, že změny malého proudu protékajícího bází tranzistoru vyvolají odpovídající změny většího proudu protékajícího kolektorem tranzistoru.
Pomůcky: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. Provedení:
Tranzistor KF 507 jsme zapojili do obvodu podle následujícího schématu.
Pomocí reostatu jsme měnili velikost proudu Ib protékajícího bází tranzistoru. Pro každou nastavenou hodnotu Ib jsme změřili také velikost proudu Ic, protékajícího kolektorem a tranzistoru a připojenou zátěží v podobě žárovky. Naměřené velikosti proudů jsme zaznamenali do tabulky a dopočítali poměr Ic:Ib, který udává, kolikrát tranzistor zesiluje. Nakonec jsme vytvořili graf závislosti proudu kolektorem Ic na velikosti proudu bází Ib.
Naměřené hodnoty: Ib / mA Ic / mA Ic : Ib Graf:
Závěr:
…………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………..
…………
LABORATORNÍ PRÁCE
Jméno:
…………………………………………
Třída:
…………………………………………
Škola:
ZŠ Schulzovy sady
Datum:
…………………………………………
Zadání: Příprava:
Ověřte zesilovací funkci tranzistoru KF 507. Tranzistor je polovodičová součástka tvořená dvěma PN-přechody. Je opatřena třemi vývody: emitorem, kolektorem a bází, které označujeme E, C a B. Lze jej využít v zesilovací funkci tak, že změny malého proudu protékajícího bází tranzistoru vyvolají odpovídající změny většího proudu protékajícího kolektorem tranzistoru.
Pomůcky: Školní zdroj elektrického napětí, sada vodičů, spínač, žárovka, rezistor 100Ω, potenciometr 100Ω, tranzistor KF507, 2 x ampérmetr, 3 x krokosvorka. Provedení:
Tranzistor KF 507 jsme zapojili do obvodu podle následujícího schématu.
Pomocí reostatu jsme měnili velikost proudu Ib protékajícího bází tranzistoru. Pro každou nastavenou hodnotu Ib jsme změřili také velikost proudu Ic, protékajícího kolektorem a tranzistoru a připojenou zátěží v podobě žárovky. Naměřené velikosti proudů jsme zaznamenali do tabulky a dopočítali poměr Ic:Ib, který udává, kolikrát tranzistor zesiluje. Nakonec jsme vytvořili graf závislosti proudu kolektorem Ic na velikosti proudu bází Ib.
Naměřené hodnoty: Ib / mA
0,21
0,43
0,62
0,81
1,02
2,05
2,98
Ic / mA
23,3
36
39,5
41,2
42,6
48,1
50,2
Ic : Ib
111
84
64
51
42
23
17
0,5
1
Graf:
60 50 40 30 20 10 0 0
Závěr:
1,5
2
2,5
3
3,5
Měření prokázalo zesilující funkci tranzistoru. V oblasti nízkých hodnot řídícího proudu zesiloval tranzistor téměř lineárně, v oblasti vyšších hodnost řídícího proudu bylo zesílení nelineární.
