Інформація для вчителів
Застосування
Схеми затримки нині широко застосовують для затримки вмикання в системах сигналізації. Їхній основний принцип ґрунтується на відомій учням часовій поведінці процесів заряджання та розряджання конденсаторів.
Схема досліду
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні мають бути обізнані з процесами заряджання та розряджання конденсатора.
Принцип
Зростання або спадання напруги на конденсаторі переводить транзистор у провідний або закритий стан, щойно напруга база-емітер досягає потрібного порогового значення чи опускається нижче за нього.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Учні мають зрозуміти, як транзистор можна використати як реле часу.
Завдання
Досліди, від чого залежить затримка перемикання транзистора.
Інформація для учнів
Мотивація
Транзистори мають широкі галузі застосування в комп'ютерній та електротехніці. Одна з таких галузей - використання транзистора як електронного реле часу. Точно відомі часи перемикання можна при цьому використати, щоб ефективно вводити транзистори в інтегровані електронні схеми.
Схема
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Монтажна плита з гніздами 4 мм | 06033-00 | 1 | 2 | Перемикач, корпус G3 | 39169-00 | 1 | 3 | Патрон для лампи E 10, корпус G1 | 17049-00 | 1 | 4 | Лампи розжарювання 4 В/ 0,04 A, E10, 10 шт. | 06154-03 | 1 | 5 | Плівковий резистор 100 Ом, 1 Вт, корпус G1 | 39104-63 | 1 | 6 | Плівковий резистор 4,7 кОм, 1 Вт, корпус G1 | 39104-27 | 1 | 7 | Плівковий резистор 10 кОм, 1 Вт, корпус G1 | 39104-30 | 1 | 8 | Електролітичний конденсатор 470 мкФ, біполярний, корпус G1 | 39105-47 | 2 | 9 | Транзистор BC 337, база ліворуч, корпус G3 | 39127-20 | 1 | 10 | З'єднувальний модуль, корпус G1 | 39120-00 | 6 | 11 | З'єднувальний провід, 25 см, 19 А, червоний, експериментальний кабель, штекер 4 мм | 07313-01 | 1 | 12 | З'єднувальний провід, 25 см, 19 А, синій, експериментальний кабель, штекер 4 мм | 07313-04 | 1 | 13 | З'єднувальний провідник, 15 A, 50 см, червоний | 07314-01 | 1 | 14 | З'єднувальний провідник, 19 A, 50 см, синій | 07314-04 | 1 | 15 | Аналоговий мультиметр, 600 В AC/DC, 10A AC/DC, 2 МОм, захист від перевантаження | 07021-11 | 1 | 16 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
|---|
Складання та виконання (1/2)
- Склади дослід відповідно до рис.1 з та спочатку без конденсатора.
- Увімкни блок живлення і встанови сталу напругу 12 В.
- Кілька разів перемкни перемикач і стеж за тим, коли лампа розжарювання засвічується та коли гасне. Запиши своє спостереження.
- Установи конденсатор 470 Ф відповідно до рис.1. Повторно перемикай перемикач і знову стеж за тим, коли лампа розжарювання засвічується та коли гасне. Знову запиши своє спостереження.
Рис. 1
Складання та виконання (2/2)
- Перемкни перемикач ще раз і визнач при цьому часи та від моменту перемикання до досягнення повної напруги чи напруги 0 В на лампі розжарювання. Внеси виміряні значення в таблицю 1.
- По черзі заміняй опори R та конденсатори відповідно до таблиці 1 і виконай вимірювання часу для всіх зазначених там комбінацій. Запиши виміряні значення.
- Вимкни блок живлення.
Вказівка: Якщо зазначено два конденсатори, їх з'єднують паралельно один до одного.
Протокол
Спостереження (1/2)
Питання
Спостереження (2/2)
Конденсатор C [Ф]
470
2 470
2 470
470
Опір R [к]
Затримка вмикання [с]
10
10
4,7
4,7
Затримка вимикання [с]
Завдання (1/6)
Перетягни слова у правильні поля! Якщо перемикачем встановлюється з'єднання з додатним полюсом джерела струму, то через опір ____ ____ і напруга на конденсаторі ____. Разом із цим ____ і напруга база-емітер. Якщо перемикачем встановлюється з'єднання з від'ємним полюсом, то конденсатор ____ через той самий опір. Напруга на конденсаторі, а отже й напруга база-емітер, ____.
Завдання (2/6)
Питання
Питання
Завдання (3/6)
Питання
Питання
Завдання (4/6)
Від чого залежать часи затримки? ____ визначаються (переважно) значеннями ____ та опорів заряджання і розряджання. Що більші ємність і ____, то довше тривають процеси заряджання та розряджання і то більша ____ під час вмикання та вимикання.
Завдання (5/6)
Назви можливі застосування схеми затримки.
Завдання (6/6)
Який недолік цієї простої схеми можна помітити з поведінки лампи розжарювання?