O tomto laboratóriu
StudyFi Lab · Elektrotechnika

Elektronické súčiastky

Elektronické súčiastky je bezplatná interaktívna simulácia zo StudyFi Lab. Beží priamo v prehliadači, bez registrácie a bez inštalácie.

Diódy, LED, tranzistory a kondenzátory

Pokusy

Dióda

Dióda vedie prúd iba jedným smerom — od anódy ku katóde. V priepustnom smere tečie prúd až po prekročení prahového napätia asi 0,6–0,7 V (koleno charakteristiky); potom prúd prudko rastie a napätie na dióde sa už takmer nemení, zvyšok napätia pripadne na rezistor: I = (U − U_D)/R. V závernom smere dióda prúd neprepustí.

Vyskúšaj: Zvyšuj napätie zdroja od 0 V: do 0,5 V prúd takmer netečie, okolo 0,65 V sa dióda „otvorí“. Potom prepni zdroj do záporných hodnôt.

LED a predradný rezistor

LED je dióda, ktorá svieti. Má vyššie prahové napätie V_F — asi 2,0 V červená, 2,2 V zelená a 3,0 V modrá — a čím väčší prúd, tým jasnejšie svieti. Prúd nesmie prekročiť I_max = 20 mA, inak LED zhorí, preto sa zapája vždy s predradným rezistorom R = (U − V_F)/I.

Vyskúšaj: Nastav 9 V a nechaj kalkulačku vypočítať rezistor pre modrú LED. Potom rezistor zmenši pod odporúčanú hodnotu a sleduj, čo sa stane.

Tranzistor ako spínač

Malý prúd do bázy I_B riadi veľký prúd kolektorom I_C. Bez prúdu bázy je tranzistor zatvorený (nevedie). V aktívnom režime platí I_C = β·I_B, kde β je prúdový zosilňovací činiteľ (tu 100). Keď by β·I_B bolo väčšie, než dovolí záťaž, tranzistor sa nasýti: U_CE klesne takmer na nulu a správa sa ako zopnutý spínač — LED svieti naplno.

Vyskúšaj: Zopni spínač bázy, nastav R_B = 100 kΩ a pomaly zvyšuj U_B: sleduj, ako I_C najprv rastie spolu s β·I_B a potom sa zastaví v saturácii.

Nabíjanie a vybíjanie kondenzátora

Kondenzátor sa cez rezistor nenabije okamžite: napätie rastie podľa u_C = U·(1 − e^(−t/τ)) a prúd postupne klesá. Časová konštanta τ = R·C udáva tempo — za čas τ sa kondenzátor nabije na 63 % napätia zdroja a pri vybíjaní klesne na 37 %. Približne po 5τ je dej prakticky na konci.

Vyskúšaj: Nechaj kondenzátor nabiť, potom prepni na vybíjanie. Zdvojnásob R (10 kΩ → 20 kΩ) a over, že sa τ aj celý dej predĺžia na dvojnásobok.

Časté otázky

Čo je Elektronické súčiastky?

Elektronické súčiastky je bezplatná interaktívna simulácia zo StudyFi Lab. Beží priamo v prehliadači, bez registrácie a bez inštalácie. Diódy, LED, tranzistory a kondenzátory

Je aplikácia Elektronické súčiastky zadarmo?

Áno. Aplikácia Elektronické súčiastky je úplne zadarmo. Funguje v prehliadači na počítači, tablete aj telefóne a nepotrebuješ k nej účet.

Čo môžem preskúmať v aplikácii Elektronické súčiastky?

Dióda, LED a predradný rezistor, Tranzistor ako spínač, Nabíjanie a vybíjanie kondenzátora.

Čo ukazuje pokus „Dióda“?

Dióda vedie prúd iba jedným smerom — od anódy ku katóde. V priepustnom smere tečie prúd až po prekročení prahového napätia asi 0,6–0,7 V (koleno charakteristiky); potom prúd prudko rastie a napätie na dióde sa už takmer nemení, zvyšok napätia pripadne na rezistor: I = (U − U_D)/R. V závernom smere dióda prúd neprepustí.

Čo ukazuje pokus „LED a predradný rezistor“?

LED je dióda, ktorá svieti. Má vyššie prahové napätie V_F — asi 2,0 V červená, 2,2 V zelená a 3,0 V modrá — a čím väčší prúd, tým jasnejšie svieti. Prúd nesmie prekročiť I_max = 20 mA, inak LED zhorí, preto sa zapája vždy s predradným rezistorom R = (U − V_F)/I.

Učíš sa na test?

Nahraj svoje poznámky a StudyFi z nich urobí kartičky, testy a podcasty.

Vyskúšaj StudyFi zadarmo