Elementy elektroniczne
Elementy elektroniczne to darmowa interaktywna symulacja ze StudyFi Lab. Działa bezpośrednio w przeglądarce, bez rejestracji i bez instalacji.
Diody, LED-y, tranzystory i kondensatory
Eksperymenty
Dioda
Dioda przewodzi prąd tylko w jednym kierunku — od anody do katody. W kierunku przewodzenia prąd zaczyna płynąć po przekroczeniu ok. 0,6–0,7 V (kolano charakterystyki); potem gwałtownie rośnie, a napięcie na diodzie prawie się nie zmienia, resztę napięcia przejmuje rezystor: I = (U − U_D)/R. W kierunku zaporowym dioda nie przewodzi.
Spróbuj: Zwiększaj napięcie źródła od 0 V: do 0,5 V prąd prawie nie płynie, przy ok. 0,65 V dioda „otwiera się”. Potem ustaw ujemne napięcie.
LED i rezystor szeregowy
LED to dioda, która świeci. Ma wyższe napięcie przewodzenia V_F — ok. 2,0 V czerwona, 2,2 V zielona i 3,0 V niebieska — a im większy prąd, tym jaśniej świeci. Prąd nie może przekroczyć I_max = 20 mA, bo dioda się spali, dlatego zawsze łączy się ją z rezystorem szeregowym R = (U − V_F)/I.
Spróbuj: Ustaw 9 V i pozwól kalkulatorowi dobrać rezystor do niebieskiej diody. Potem zmniejsz rezystor poniżej zalecanej wartości i zobacz, co się stanie.
Tranzystor jako przełącznik
Mały prąd bazy I_B steruje dużym prądem kolektora I_C. Bez prądu bazy tranzystor jest zatkany. W stanie aktywnym I_C = β·I_B, gdzie β to wzmocnienie prądowe (tu 100). Gdyby β·I_B było większe, niż pozwala obciążenie, tranzystor się nasyca: U_CE spada prawie do zera i działa jak zamknięty przełącznik — dioda świeci pełnym blaskiem.
Spróbuj: Zamknij przełącznik bazy, ustaw R_B = 100 kΩ i powoli zwiększaj U_B: zobacz, jak I_C najpierw rośnie razem z β·I_B, a potem zatrzymuje się w nasyceniu.
Ładowanie i rozładowanie kondensatora
Kondensator nie ładuje się przez rezystor natychmiast: jego napięcie rośnie według u_C = U·(1 − e^(−t/τ)), a prąd maleje. Stała czasowa τ = R·C wyznacza tempo — po czasie τ kondensator osiąga 63 % napięcia źródła, a przy rozładowaniu spada do 37 %. Po około 5τ proces praktycznie się kończy.
Spróbuj: Naładuj kondensator, a potem przełącz na rozładowanie. Podwój R (10 kΩ → 20 kΩ) i sprawdź, że τ i cały proces trwają dwa razy dłużej.
Najczęstsze pytania
Czym jest Elementy elektroniczne?
Elementy elektroniczne to darmowa interaktywna symulacja ze StudyFi Lab. Działa bezpośrednio w przeglądarce, bez rejestracji i bez instalacji. Diody, LED-y, tranzystory i kondensatory
Czy aplikacja Elementy elektroniczne jest darmowa?
Tak. Aplikacja Elementy elektroniczne jest całkowicie darmowa. Działa w przeglądarce na komputerze, tablecie i telefonie, a konto nie jest potrzebne.
Co mogę odkryć w aplikacji Elementy elektroniczne?
Dioda, LED i rezystor szeregowy, Tranzystor jako przełącznik, Ładowanie i rozładowanie kondensatora.
Co pokazuje eksperyment „Dioda”?
Dioda przewodzi prąd tylko w jednym kierunku — od anody do katody. W kierunku przewodzenia prąd zaczyna płynąć po przekroczeniu ok. 0,6–0,7 V (kolano charakterystyki); potem gwałtownie rośnie, a napięcie na diodzie prawie się nie zmienia, resztę napięcia przejmuje rezystor: I = (U − U_D)/R. W kierunku zaporowym dioda nie przewodzi.
Co pokazuje eksperyment „LED i rezystor szeregowy”?
LED to dioda, która świeci. Ma wyższe napięcie przewodzenia V_F — ok. 2,0 V czerwona, 2,2 V zielona i 3,0 V niebieska — a im większy prąd, tym jaśniej świeci. Prąd nie może przekroczyć I_max = 20 mA, bo dioda się spali, dlatego zawsze łączy się ją z rezystorem szeregowym R = (U − V_F)/I.
Uczysz się do sprawdzianu?
Wgraj swoje notatki, a StudyFi zrobi z nich fiszki, testy i podcasty.