Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Sách Giáo Khoa Vật Lý 11
• Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
• Sách Giáo Khoa Vật Lý 11 nâng cao
• Giải Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao

Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 18: Thực hành: khảo sát đặc tính chỉnh lưu của Điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

C1 trang 109 sgk 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?

Trả lời:

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

C2 trang 109 sgk 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

Trả lời:

• 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.

C3 trang 110 sgk 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.

Trả lời:

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)

C4 trang 111 sgk 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: Miliampe kế A ở vị trí DCA 20m, mắc nối tiếp với đoạn mạch chứa điôt AK và vôn kế V

   + Trong sơ đồ điôt phân cực ngược: Miliampe kế A ở vị trí DCA 200μ, mắc nối tiếp với điôt AK; Vôn kế V ở vị trí DCV 20, mắc song song với đoạn mạch chứa điôt AK và miliampe kế A.

   + Có 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 I.

– 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.

C5 trang 113 sgk 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 (300kω > 820ω) 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.

BÁO CÁO THỰC HÀNH

Họ và tên:…………………

Lớp:……………

Tổ:……………….

1. Tên bài thực hành:

Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điot bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito

2. Bảng thực hành 18.1: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn

Điôt phân cực thuận		Điôt phân cực ngược
U (V)	Ith (mA)	U(V)	Ing (μA)
0	0	0	0
0.1	0	1	0
0.2	0	2	0
0.3	0.03	3	0
0.4	0.04	4	0
0.5	0.32	5	0
0.52	0.42	6	0
0.54	0.60	7	0
0.56	0.83	8	0
0.58	1.01	9	0
0.60	1.39	10	0
0.62	1.82
0.64	2.41
0.66	2.79
0.68	3.61
0.70	4.40

a)

Đồ thị I = f (U) biểu diễn cường độ dòng điện I chạy qua điôt phân cực thuận

Đồ thị I = f(U) biểu diễn cường độ dòng điện I chạy qua điôt phân cực ngược

b) Nhận xét và kết luận:

– Cường độ dòng điện chạy qua điôt phân cực thuận có giá trị 0 trong khoảng hiệu điện thế U từ 0 đến 0,2 và nó chỉ bắt đầu tăng mạnh khi hiệu điện thế U tiếp tục tăng đến giá trị lớn hơn 0,2.

– Cường độ dòng điện chạy qua điôt phân cực ngược có giá trị bằng 0 với mọi giá trị của hiệu điện thế U từ 0 đến khoảng 10 V

– Các kết quả trên chứng tỏ điôt bán dẫn có đặc tính chỉnh lưu dòng điện, tức là chỉ cho dòng điện chạy qua theo chiều thuận từ miền p (anot A) sang miền n (catot K).

3. Bảng thực hành 18.2: Khảo sát đặc tính khuếch đại của tranzito:

Với RC ≈ 820 ω
Lần đo	1	2	3	4	5
IB (μA)	20 μA	18 μA	16 μA	14 μA	12 μA
IC (mA)	5,58	5,01	4,45	3,88	3,44
β = IC/IB	279	278,33	278,13	277,14	278,33

a) Hệ số khuếch đại dòng β của mạch tranzito ứng với mỗi lần đo được ghi trong bảng trên.

b) Tính giá trị trung bình của β và sai số lớn nhất (Δβ)max:

(Δβ)max: = Max {(279 −278,19); (278,33 − 278,19); (278,19−278,13); (278,19−274,14); (278,33−278,19)} = Max{0,81; 0,14; 0,06; 1,05; 0,14} = 0,81

c) Ghi kết quả của phép đo:

β = β ± (Δβ)max = 278,19 ± 0,81

d)

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I_C vào I_B trong mạch tranzito

Bài 1 trang 114 sgk 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.

Trả lời:

Nguyên tắc cấu tạo của điôt chỉnh lưu:

Điôt chỉnh lưu là linh kiện bán dẫn được cấu tạo bởi một lóp 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 sgk 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?

Trả lời:

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 lóp 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 sgk 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

Trả lời:

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 sgk 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.

Trả lời:

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 sgk 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?

Trả lời:

   + 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 lóp chuyển tiếp B – E phân cực thuận và lớp chuyển tiếp C – B phân cực ngược (hình 18.7, SGK).

Bài 6 sgk 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.

Trả lời:

Xem sơ đồ hình 18.8, SGK.