Componenti elettronici
Componenti elettronici è una simulazione interattiva gratuita di StudyFi Lab. Funziona direttamente nel browser, senza registrazione e senza installare nulla.
Diodi, LED, transistor e condensatori
Esperimenti
Diodo
Un diodo lascia passare la corrente in un solo verso: dall’anodo al catodo. In polarizzazione diretta la corrente parte quando la tensione supera circa 0,6–0,7 V (il ginocchio della caratteristica); poi cresce rapidissima mentre la tensione sul diodo quasi non cambia, e il resto della tensione cade sul resistore: I = (U − U_D)/R. In polarizzazione inversa il diodo blocca la corrente.
Prova questo: Aumenta la tensione della sorgente da 0 V: fino a 0,5 V non passa quasi corrente, verso 0,65 V il diodo «si apre». Poi porta la sorgente a valori negativi.
LED e resistenza in serie
Un LED è un diodo che emette luce. La sua tensione diretta V_F è più alta: circa 2,0 V il rosso, 2,2 V il verde e 3,0 V il blu; più corrente passa, più è luminoso. La corrente non deve superare I_max = 20 mA, altrimenti il LED si brucia: per questo serve sempre una resistenza in serie R = (U − V_F)/I.
Prova questo: Imposta 9 V e lascia che il calcolatore trovi la resistenza per il LED blu. Poi rendi la resistenza più piccola di quella consigliata e guarda cosa succede.
Il transistor come interruttore
Una piccola corrente di base I_B controlla una grande corrente di collettore I_C. Senza corrente di base il transistor è interdetto. Nella zona attiva vale I_C = β·I_B, dove β è il guadagno di corrente (qui 100). Se β·I_B fosse più di quanto permette il carico, il transistor va in saturazione: U_CE scende quasi a zero e si comporta come un interruttore chiuso: il LED è acceso al massimo.
Prova questo: Chiudi l’interruttore di base, imposta R_B = 100 kΩ e alza piano U_B: guarda I_C crescere insieme a β·I_B e poi fermarsi in saturazione.
Carica e scarica di un condensatore
Un condensatore non si carica all’istante attraverso un resistore: la sua tensione sale secondo u_C = U·(1 − e^(−t/τ)) mentre la corrente cala. La costante di tempo τ = R·C dà il ritmo: dopo un τ il condensatore arriva al 63 % della tensione della sorgente e, in scarica, scende al 37 %. Dopo circa 5τ il processo è praticamente finito.
Prova questo: Lascia caricare il condensatore, poi passa alla scarica. Raddoppia R (10 kΩ → 20 kΩ) e verifica che τ e l’intero processo durano il doppio.
Domande frequenti
Che cos’è Componenti elettronici?
Componenti elettronici è una simulazione interattiva gratuita di StudyFi Lab. Funziona direttamente nel browser, senza registrazione e senza installare nulla. Diodi, LED, transistor e condensatori
Componenti elettronici è gratuito?
Sì. Componenti elettronici è completamente gratuito. Funziona nel browser su computer, tablet e telefono, e non serve un account.
Cosa posso esplorare in Componenti elettronici?
Diodo, LED e resistenza in serie, Il transistor come interruttore, Carica e scarica di un condensatore.
Che cosa mostra l’esperimento «Diodo»?
Un diodo lascia passare la corrente in un solo verso: dall’anodo al catodo. In polarizzazione diretta la corrente parte quando la tensione supera circa 0,6–0,7 V (il ginocchio della caratteristica); poi cresce rapidissima mentre la tensione sul diodo quasi non cambia, e il resto della tensione cade sul resistore: I = (U − U_D)/R. In polarizzazione inversa il diodo blocca la corrente.
Che cosa mostra l’esperimento «LED e resistenza in serie»?
Un LED è un diodo che emette luce. La sua tensione diretta V_F è più alta: circa 2,0 V il rosso, 2,2 V il verde e 3,0 V il blu; più corrente passa, più è luminoso. La corrente non deve superare I_max = 20 mA, altrimenti il LED si brucia: per questo serve sempre una resistenza in serie R = (U − V_F)/I.
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