Электронные компоненты
Электронные компоненты — бесплатная интерактивная симуляция из StudyFi Lab. Работает прямо в браузере, без регистрации и установки.
Диоды, светодиоды, транзисторы и конденсаторы
Эксперименты
Диод
Диод проводит ток только в одном направлении — от анода к катоду. При прямом включении ток появляется, когда напряжение превышает примерно 0,6–0,7 В (излом характеристики); дальше ток резко растёт, а напряжение на диоде почти не меняется — остальное напряжение падает на резисторе: I = (U − U_D)/R. При обратном включении диод ток не пропускает.
Попробуй: Повышай напряжение источника от 0 В: до 0,5 В ток почти не течёт, около 0,65 В диод «открывается». Затем переведи источник в отрицательные значения.
Светодиод и токоограничивающий резистор
Светодиод — это диод, который светится. Его прямое напряжение V_F выше — около 2,0 В у красного, 2,2 В у зелёного и 3,0 В у синего, — и чем больше ток, тем ярче свечение. Ток не должен превышать I_max = 20 мА, иначе светодиод сгорит, поэтому его всегда включают через резистор R = (U − V_F)/I.
Попробуй: Установи 9 В и дай калькулятору подобрать резистор для синего светодиода. Затем возьми резистор меньше рекомендованного и посмотри, что произойдёт.
Транзистор как ключ
Небольшой ток базы I_B управляет большим током коллектора I_C. Без тока базы транзистор закрыт (режим отсечки). В активном режиме I_C = β·I_B, где β — коэффициент усиления по току (здесь 100). Если β·I_B больше, чем позволяет нагрузка, транзистор входит в насыщение: U_CE падает почти до нуля, и он работает как замкнутый ключ — светодиод горит в полную силу.
Попробуй: Замкни ключ базы, поставь R_B = 100 кОм и медленно повышай U_B: смотри, как I_C сначала растёт вместе с β·I_B, а потом останавливается в насыщении.
Зарядка и разрядка конденсатора
Через резистор конденсатор заряжается не мгновенно: напряжение растёт по закону u_C = U·(1 − e^(−t/τ)), а ток постепенно убывает. Постоянная времени τ = R·C задаёт темп — за время τ конденсатор заряжается до 63 % напряжения источника, а при разрядке напряжение падает до 37 %. Примерно через 5τ процесс практически заканчивается.
Попробуй: Дай конденсатору зарядиться, затем переключи на разрядку. Удвой R (10 кОм → 20 кОм) и убедись, что τ и весь процесс стали вдвое дольше.
Частые вопросы
Что такое «Электронные компоненты»?
Электронные компоненты — бесплатная интерактивная симуляция из StudyFi Lab. Работает прямо в браузере, без регистрации и установки. Диоды, светодиоды, транзисторы и конденсаторы
Приложение «Электронные компоненты» бесплатное?
Да. Приложение «Электронные компоненты» полностью бесплатное. Оно работает в браузере на компьютере, планшете и телефоне, аккаунт не нужен.
Что можно изучить в приложении «Электронные компоненты»?
Диод, Светодиод и токоограничивающий резистор, Транзистор как ключ, Зарядка и разрядка конденсатора.
Что показывает эксперимент «Диод»?
Диод проводит ток только в одном направлении — от анода к катоду. При прямом включении ток появляется, когда напряжение превышает примерно 0,6–0,7 В (излом характеристики); дальше ток резко растёт, а напряжение на диоде почти не меняется — остальное напряжение падает на резисторе: I = (U − U_D)/R. При обратном включении диод ток не пропускает.
Что показывает эксперимент «Светодиод и токоограничивающий резистор»?
Светодиод — это диод, который светится. Его прямое напряжение V_F выше — около 2,0 В у красного, 2,2 В у зелёного и 3,0 В у синего, — и чем больше ток, тем ярче свечение. Ток не должен превышать I_max = 20 мА, иначе светодиод сгорит, поэтому его всегда включают через резистор R = (U − V_F)/I.
Готовишься к контрольной?
Загрузи свои конспекты, и StudyFi превратит их в карточки, тесты и подкасты.