Vật lí 11 BÀI 18: THỰC HÀNH:KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIÔT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO

Elishuchi

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
13 Tháng mười 2015
2,240
2,921
479
Thanh Hoá
github.com
Thanh Hóa
✎﹏ ๖ۣۜTHPT❄๖ۣۜTriệu❄๖ۣۜSơn❄④ღ
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

LÍ 11

BÀI 18: THỰC HÀNH
KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIÔT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO

A. KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIÔT BÁN DẪN

I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

1. Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt.
2. Vẽ đặc tuyến [imath]V – A[/imath] của điôt.

II. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

Bộ thiết bị thí nghiệm “Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn”: được bố trí như Hình [imath]18.1.[/imath]
  1. Điôt chỉnh lưu (loại [imath]D 4007[/imath])
  2. Nguồn điện [imath]U (AC-DC: 0 – 3 – 6 – 9 – 12 V/ 3 A)[/imath].
  3. Điện trở bảo vệ [imath]R_0 = 820 \Omega.[/imath]
  4. Biến trở núm xoay (loại [imath]10 \Omega * 10)[/imath]
  5. Đồng hồ đo điện đa năng hiện số [imath](DT-830B)[/imath] dùng làm chức năng miliampe kế một chiều [imath]A.[/imath]
  6. Đồng hồ đo điện đa năng hiện số [imath](DT-830B)[/imath] dùng làm chức năng vôn kế một chiều [imath]V.[/imath]
  7. Bảng lắp ráp mạch điện.
  8. Bộ dây dẫn nối mạch điện có hai đầu phích cắm.
  9. Khóa đóng – ngắt mạch điện [imath]K.[/imath]
18.1.png

III. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

  • Điôt là một linh kiện bán dẫn được cấu tạo bởi hai lớp bán dẫn [imath]p, n[/imath] hình thành lớp chuyển tiếp [imath]p – n.[/imath]
  • Điện cực nối với miền [imath]p[/imath] gọi là Anốt [imath](A)[/imath]; điện cực nối với miền n gọi là Catôt [imath](K)[/imath]
  • Kí hiệu:
diot1.pngdiot2.png
  • Do tác dụng của lớp chuyển tiếp p – n nên điôt có đặc tính chỉnh lưu dòng điện, tức là cho dòng điện chạy qua nó theo một chiều thuận từ p sang n.
  • Trong thí nghiệm ta khảo sát đặc tính này bằng cách dùng đồng hồ đo điện đa năng. Bằng cách đo dòng điện phân cực thuận Ith, dòng điện phân cực ngược Ing, và hiệu điện thế.

IV. GIỚI THIỆU DỤNG CỤ ĐO

Đồng hồ đa năng hiện số
  • Đồng hồ đo điện đa năng hiện số [imath]DT-830B[/imath] (Hình [imath]12.4[/imath]) là dụng cụ đo điện hiện đại, gồm [imath]2000[/imath] điểm đo có thể hiển thị [imath]4[/imath] chữ số từ [imath]0000[/imath] đến [imath]1999[/imath] nhờ các tinh thể lỏng [imath](LCD)[/imath]. Ở mặt sau, bên trong đồng hồ có một pin [imath]9 V[/imath] cấp điện cho đồng hồ và một cầu chì bảo vệ [imath]0,2 A.[/imath]
  • Loại đồng hồ này có nhiều thang đo đáp ứng với các chức năng khác nhau như: đo điện áp một chiều [imath](DCV)[/imath], đo điện áp xoay chiều [imath](ACV)[/imath], đo cường độ dòng điện một chiều [imath](DCA)[/imath], đo điện trở [imath](W),….[/imath]
đh đa năng.png

V. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1. Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của Điôt bán dẫn
a) Mắc điôt [imath]AK[/imath] và điện trở bảo vệ [imath]R_0[/imath] theo sơ đồ mạch điện như hình vẽ [imath]18.3[/imath] cho trường hợp phân cực thuận và hình vẽ [imath]18.4[/imath] cho trường hợp phân cực ngược
18.3.png18.4.png
Lưu ý đặt đúng:
  • Khóa [imath]K[/imath] ở vị trí ngắt điện [imath](OFF)[/imath]
  • Nguồn điện [imath]U[/imath] ở vị trí [imath]6 V[/imath] một chiều
  • Biến trở [imath]R[/imath] nối với hai cực của nguồn điện U theo kiểu phân áp.
  • Điôt [imath]AK[/imath] phân cực thuận: anôt [imath]A[/imath] nối với cực dương, catôt [imath]K[/imath] nối với cực âm của nguồn [imath]U[/imath]; Điôt [imath]AK[/imath] phân cực ngược: anôt [imath]A[/imath] nối với cực âm, catôt [imath]K[/imath] nối với cực dương của nguồn [imath]U[/imath]
  • Miliampe kế [imath]A[/imath] ở vị trí [imath]DCA 20m[/imath] (đo dòng điện thuận); [imath]DCA 200\mu[/imath] (đo dòng điện nghịch) mắc mối tiếp với đoạn mạch chứa điôt [imath]AK[/imath] và vôn kế.
b) Cắm phích lấy điện của nguồn điện [imath]U[/imath] vào ổ điện ~ [imath]220 V[/imath]. Gạt công tắc của nguồn điện [imath]U[/imath] về bên phải: đèn tín hiệu LED phát sáng, báo hiệu nguồn điện đã hoạt động.
c) Gạt núm bật – tắt của miliampe kế [imath]A[/imath] và vôn kế [imath]V[/imath] sang vị trí sao cho hiệu điện thế giữa hai cực của điôt [imath]AK[/imath] hiển thị trên vôn kế [imath]V[/imath] có giá trị [imath]U = 0.[/imath] Sau đó, thay đổi vị trí núm xoay của biến trở R để tăng dần hiệu điện thế U (tới giá trị khoảng [imath]0,7 V[/imath]).
Ghi các giá trị cường độ dòng điện [imath]I_{th}[/imath] hiến trị trên miliampe kế [imath]A[/imath] tương ứng với các giá trị hiệu điện thế U vào bảng thực hành [imath]18.4[/imath]

B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu C1 :
Chiều thuận của điôt bán dẫn vẽ trên hình [imath]18.2[/imath] hướng theo chiều từ anot [imath]A[/imath] sang catot [imath]K[/imath] hay theo chiều ngược lại?18.2.png
Trả lời:
Chiều thuận của điôt bán dẫn hướng theo chiều anôt A sang catôt K.

Câu C2 : Hãy cho biết chức năng và thang đo của đồng hồ đo điện đa năng hiện số [imath]DT-830B[/imath] khi núm xoay của nó được đặt ở các vị trí sau: [imath]DCV 20, DCV 2000m, DCA 200m, DCA 200\mu[/imath]
Trả lời:
  • Khi núm xoay đặt ở vị trí [imath]DCV 20[/imath]: Có thể đo điện áp một chiều có giá trị nhỏ hơn [imath]20V[/imath].
  • Khi núm xoay đặt ở vị trí [imath]DCV 2000m[/imath]: Có thể đo điện áp một chiều có giá trị nhỏ hơn [imath]2000mV.[/imath]
  • Khi núm xoay đặt ở vị trí [imath]DCA 200m[/imath]: Có thể đo cường độ dòng điện một chiều có giá trị nhỏ hơn [imath]200mA.[/imath]
  • Khi núm xoay đặt ở vị trí [imath]DCA 200\mu[/imath] : Có thể đo cường độ dòng điện một chiều có giá trị nhỏ hơn [imath]200\mu A.[/imath]
Câu C3 :
Hãy nói rõ chức năng hoạt động của biến trở [imath]R,[/imath] miliampe kế [imath]A[/imath], vôn kế [imath]V[/imath] và điện trở bảo vệ [imath]R_0[/imath] mắc trong mạch điện Hình [imath]18.3.[/imath]18.3.png

Trả lời:
  • Biến trở [imath]R[/imath]: Dùng để điều chỉnh điện trở của mạch điện.
  • Miliampe kế [imath]A[/imath]: Dùng để đo cường độ dòng điện [imath]I[/imath] chạy trong đoạn mạch có đơn vị [imath]mA .[/imath]
  • Vôn kế [imath]V[/imath]: Dùng để đo hiệu điện thế của mạch điện
  • Điện trở bảo vệ [imath]R_0[/imath]: Dùng để thay thế điện trở của mạch khi điện trở của mạch bằng [imath]0[/imath] (Nếu để điện trở mạch bằng [imath]0[/imath], cường độ dòng điện [imath]I[/imath] lớn nhất, có thể gây hiện tượng đoản mạch)

Câu C4 :
So sánh cách mắc miliampe kế [imath]A[/imath] và vôn kế [imath]V[/imath] trong hai sơ đồ:
  • Điôt phân cực thuận (Hình [imath]18.3[/imath])
  • Điôt phân cực ngược (Hình [imath]18.4[/imath])
Giải thích tại sao.
18.3.png18.4.png

Trả lời:
  • Trong sơ đồ điôt phân cực thuận: Miliampe kế [imath]A[/imath] ở vị trí [imath]DCA 20m[/imath], mắc nối tiếp với đoạn mạch chứa điôt [imath]AK[/imath] và vôn kế [imath]V[/imath]
  • Trong sơ đồ điôt phân cực ngược: Miliampe kế [imath]A[/imath] ở vị trí [imath]DCA 200\mu[/imath], mắc nối tiếp với điôt [imath]AK[/imath]; Vôn kế [imath]V[/imath] ở vị trí [imath]DCV 20[/imath], mắc song song với đoạn mạch chứa điôt [imath]AK[/imath] và miliampe kế [imath]A.[/imath]
Sự khác nhau trong 2 cách lắp sơ đồ trên là do:
  • Khi điôt phân cực thuận thì điôt mở, ta quan tâm đến điện áp đi qua điôt nên vôn kế được mắc song song với điôt, dòng điện qua vôn kế thường rất bé nên khi mắc ampe kế như thế sẽ đo được cường độ dòng điện [imath]I.[/imath]
  • Khi điôt phân cực ngược thì điôt khóa, ta quan tâm đến dòng điện áp rò qua điôt, ampe kế mắc như thế này thường rất nhỏ, nếu ta mắc vôn kế như ở sơ đồ phân cực thuận thì dòng đo được sẽ có cả dòng của vôn kế kết quả sẽ ko chính xác.

Chúc các bạn học tốt!
Tham khảo thêm tại
BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
Bài 11: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TOÀN MẠCH
BÀI 17: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
 

Attachments

  • 1.png
    1.png
    9.1 KB · Đọc: 0
  • 2.png
    2.png
    5 KB · Đọc: 0
  • 3.png
    3.png
    6.3 KB · Đọc: 0
  • 4.png
    4.png
    6.3 KB · Đọc: 0
Last edited:

Elishuchi

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
13 Tháng mười 2015
2,240
2,921
479
Thanh Hoá
github.com
Thanh Hóa
✎﹏ ๖ۣۜTHPT❄๖ۣۜTriệu❄๖ۣۜSơn❄④ღ
D. CÂU HỎI – BÀI TẬP
Bài 1 :
Mô tả nguyên tắc cấu tạo của điôt chỉnh lưu. Vẽ kí hiệu của điôt này kèm theo tên gọi các điện cực của nó.
Lời giải:
Nguyên tắc cấu tạo của điôt chỉnh lưu:
Điôt chỉnh lưu là linh kiện bán dẫn được cấu tạo bởi một lớp chuyển tiếp [imath]p-n[/imath] hình thành tại chỗ tiếp xúc giữa hai miền mang tính dẫn [imath]p[/imath] và tính dẫn [imath]n[/imath] trên một tinh thể bán dẫn.
1.png

Bài 2 : Điôt chỉnh lưu có đặc tính gì? Hãy nói rõ chiều của dòng điện chạy qua điôt này. Giải thích tại sao?
Lời giải:
Điôt chỉnh lưu có đặc tính dẫn điện theo một chiều từ anôt [imath]A[/imath] sang catôt [imath]K.[/imath]
+ Giải thích:
  • Với điôt chỉnh lưu gồm hai bán dẫn [imath]p[/imath] và [imath]n[/imath] ghép sát nhau (hình vẽ).
2.png
  • Khi nối [imath]p[/imath] với cực dương, [imath]n[/imath] với cực âm của nguồn thì điện trường ngoài làm cho các hạt tải điện cơ bản chuyển qua lớp chuyển tiếp [imath]p-n[/imath] nên có dòng điện lớn chạy qua điôt.
3.png
  • Khi nối [imath]p[/imath] với cực âm, [imath]n[/imath] với cực dương của nguồn thì điện trường ngoài làm cho các hạt tải điện cơ bản bị cản lại, còn các hạt tải điện không cơ bản (cồ số lượng ít) chuyển qua lớp chuyển tiếp [imath]p-n[/imath] nên dòng điện chạy qua điôt rất nhỏ.
4.png

Bài 3 : Vẽ sơ đồ mạch điện dùng khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn trong hai trường hợp:
a) điôt phân cực thuận.
b) điôt phân cực ngược
Lời giải:
a) điôt phân cực thuậnb) điôt phân cực ngược
18.3.png18.4.png

Chúc các bạn học tốt!
Tham khảo thêm tại
BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
Bài 11: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TOÀN MẠCH
BÀI 17: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
 
Last edited:
Top Bottom