Vật lí 11 Bài 18: Thực hành: khảo sát đặc tính chỉnh lưu của Điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito

Mục lục Giải Vật lí 11 Bài 18: Thực hành: khảo sát đặc tính chỉnh lưu của Điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito

Câu hỏi C1 trang 109 Vật lí 11: Chiều thuận của điôt bán dẫn vẽ trên hình 18.2 hướng theo chiều từ anot A sang catot K hay theo chiều ngược lại?

Lời giải:

Chiều thuận của điôt bán dẫn hướng theo chiều anôt A sang catôt K (hình vẽ).

Câu hỏi C2 trang 109 Vật lí 11: Hãy cho biết chức năng và thang đo của đồng hồ đo điện đa năng hiện số DT-830B khi núm xoay của nó được đặt ở các vị trí sau: DCV 20, DCV 2000m, DCA 200m, DCA 200μ.

Lời giải:

- Khi núm xoay đặt ở vị trí DCV 20: Có thể đo điện áp một chiều có giá trị nhỏ hơn 20V.

- Khi núm xoay đặt ở vị trí DCV 2000m: Có thể đo điện áp một chiều có giá trị nhỏ hơn 2000mV.

- Khi núm xoay đặt ở vị trí DCA 200m: Có thể đo cường độ dòng điện một chiều có giá trị nhỏ hơn 200mA.

- Khi núm xoay đặt ở vị trí DCA 200μ: Có thể đo cường độ dòng điện một chiều có giá trị nhỏ hơn 200μA.

Câu hỏi C3 trang 110 Vật lí 11: Hãy nói rõ chức năng hoạt động của biến trở R, miliampe kế A, vôn kế V và điện trở bảo vệ R₀ mắc trong mạch điện Hình 18.3.

Lời giải:

Chức năng của:

– Chức năng của biến trở R: Dùng để điều chỉnh điện trở của mạch điện.

– Chức năng hoạt động của miliampe kế A: Dùng để đo cường độ dòng điện I chạy trong đoạn mạch có đơn vị mA.

– Chức năng hoạt động của vôn kế V: Dùng để đo hiệu điện thế của mạch điện.

– Chức năng hoạt động của điện trở bảo vệ R₀: Dùng để thay thế điện trở của mạch khi điện trở của mạch bằng 0 (Nếu để điện trở mạch bằng 0, cường độ dòng điện I lớn nhất, có thể gây hiện tượng đoản mạch).

Câu hỏi C4 trang 111 Vật lí 11: So sánh cách mắc miliampe kế A và vôn kế V trong hai sơ đồ:

– Điôt phân cực thuận (Hình 18.3)

– Điôt phân cực ngược (Hình 18.4)

Giải thích tại sao.

Trả lời:

- Trong sơ đồ điôt phân cực thuận:

+ Vôn kế V mắc song song với điôt để đo hiệu điện thế hai cực điôt.

+ Miliampe kế mắc nối tiếp với bộ gồm điôt mắc song song với vôn kế.

+ Miliampe kế để đo dòng điện qua điôt.

- Trong sơ đồ điôt phân cực ngược:

+ Vôn kế V mắc song song với bộ gồm điôt mắc nối tiếp với miliampe kế. Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai cực điôt (vì dòng điện không qua được điôt (I = 0)).

+ Miliampe kế mắc nối tiếp với điôt để đo cường độ dòng điện qua điôt.

Câu hỏi C5 trang 113 Vật lí 11: Trong thí nghiệm này, tại sao phải dùng microampe kế đặt ở vị trí DCA 200μ để đo cường độ dòng bazơ I_B và dùng miliampe kế đặt ở vị trí DCA 20m để đo dòng colectơ I_C ?

Trả lời:

Để tranzito hoạt động, ta phải đặt nguồn điện có hiệu điện thế U₁ vào giữa hai cực B-E và phải đặt nguồn điện có hiệu điện thế U₂ vào giữa hai cực C-E (U₂ > U₁), mà điện trở R_B >> điện trở R_C (300k Ω > 820 Ω) nên cường độ dòng bazơ I_B sẽ nhỏ và nhỏ hơn so với cường độ dòng colectơ I_C, do đó phải dùng microampe kế đặt ở vị trí DCA 200μ để đo cường độ dòng bazơ I_B và dùng miliampe kế đặt ở vị trí DCA 20m để đo dòng colectơ I_C

Chú ý: Đây chỉ là bài mẫu tham khảo, khi làm bài các bạn cần thay số đo mà mình đã đo để có một bài báo cáo thực hành đúng.

Bài 1 trang 114 Vật lí 11: Mô tả nguyên tắc cấu tạo của điôt chỉnh lưu. Vẽ ký 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 p-n hình thành tại chỗ tiếp xúc giữa hai miền mang tính dẫn p và tính dẫn n trên một tinh thể bán dẫn.

Bài 2 trang 114 Vật lí 11: 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 A sang catôt K. Giải thích: với điôt chỉnh lưu gồm hai bán dẫn p và n ghép sát nhau (hình vẽ).

Khi nối p với cực dương, n với cực âm của nguồn thì điện trường ngoài làm cho các hạt tải điện cơ bản chuyển qua lớp chuyển tiếp p-n nên có dòng điện lớn chạy qua điôt.

Khi nối p với cực âm, n 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 p-n nên dòng điện chạy qua điôt rất nhỏ.

Bài 3 trang 114 Vật lí 11: 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) Sơ đồ mạch điện dùng điôt phân cực thuận (Hình 18.3, SGK).

b) Sơ đồ mạch điện dùng điôt phân cực nghịch (Hình 18.4, SGK)

Bài 4 trang 114 Vật lí 11:Mô tả nguyên tắc cấu tạo của tranzito (lưỡng cực) n-p-n. vẽ ký hiệu của tranzito này theo tên gọi các điện cực của nó.

Lời giải:

Nguyên tắc cấu tạo của tranzito n-p-n: Là dụng cụ bán dẫn được cấu tạo từ một tinh thể bán dẫn có một miền mang tính dẫn p rất mỏng kẹp giữa hai miền mang tính dẫn n.

Tranzito có ba cực:

– Cực góp hay colectơ, kí hiệu là C.

– Cực đáy hay cực gốc hay bazơ, kí hiệu là B.

– Cực phát hay êmitơ, kí hiệu là E.

Bài 5 trang 114 Vật lí 11:Tranzito có đặc tính gì ? Muốn dùng tranzito n-p-n để khuếch đại dòng điện, ta phải nối các điện cực của nó với các nguồn điện như thế nào?

Lời giải:

- Tranzito có đặc tính khuếch đại dòng điện hoặc hiệu điện thế.

- Muốn dùng tranzito để khuếch đại dòng điện, ta phải đặt nguồn điện có hiệu điện thế U1 vào giữa hai cực B – E và phải đặt nguồn điện U2 vào giữa hai cực C - B sao cho lớp chuyển tiếp B – E phân cực thuận và lớp chuyển tiếp C – B phân cực ngược (hình 18.7, SGK).

Bài 6 trang 114 Vật lí 11: Vẽ sơ đồ khuếch đại dùng khảo sát đặc tính khuếch đại của mạch tranzito n-p-n. Nói rõ chiều của các dòng điện chạy trong mạch điện của tranzito đó.

Lời giải:

Sơ đồ mạch điện dùng để khảo sát đặc tính khuếch đại của mạch tranzito n-p-n:

Chiều của dòng điện được thể hiện bằng chiều mũi tên.