Лабораторная работа №2 Исследование биполярного транзистора

Laboratoriya mashg`uloti № 02
O`zgarmas tok chiziqli zanjirlarini tadqiq qilish


Ishdan maqsad:
1. Zanjirdagi tok va kuchlanishni o`lchash, Om qonunining to`g`riligiga eksperimental tarzda ishonch hosil qilish.
2. Kirxgofning birinchi va ikkinchi qonunlariga eksperimental tarzda ishonch hosil qilish.
3. Kontur uchun potentsial diagrammani qurish.
4. O`zgarmas tok kuchlanishi va toki manbalarining ichki qarshiliklarni eksperimental tarzda aniqlash. Ularning tashqi xarakteristikalari grafigini qurish.
Laboratoriya ishini bajarish natijasida talabada injenerlik izlanishlarini o`tkazish metodiga ko`nikma, faoliyat profili bo`yicha vatan va xorij tajribalaridan ilmiy-texnik axborotlarga ega bo`lish tushunchasi shakllanadi.
Nazariy asoslar
Zanjirning bir qismi uchun Om qonuni uchastkaning a va b nuqtalari (zajimlari) orasidagi tok I-ni potentsiallar tafovuti U<sub>ab</sub> = φ<sub>a</sub> ─ φ<sub>b</sub> bo`yicha vash u uchastkaning qarshiligi R bo`yicha topishga imkon beradi:
a b

Rasm 1.1 ─ O`zgarmas tok elektr zanjirining chiziqli sxemasi



Rasm 1.1 ─ O`zgarmas tok elektr zanjirining uchastkasi


Kirxgof qonunlari
Kirxgof qonunlari har qanday murakkablikdagi elektr zanjirining tenglamalar sistemasini tuzishga imkon beradi.
Kirxgof qonunlarini shakllantirish uchun elektr zanjirida tugunlar va shoxlar (yoki shoxchalar, ruscha «vetvь») ajratiladi. Shox bu ketma-ket ulangan elementlar (ya’ni ular orqali bir xil tok kuchi oqadi) va ikkita tugun o`rtasida belgilangan bo`ladi. O`z navbatida, tugun ─ bu zanjirning shu nuqtasida kamida uchta shox birlashadi.
Kirxgofning birinchi qonuni: elektr zanjirining tugunida toklarning algebraik summasi nolga teng.
Ʃ I<sub>i</sub> = 0
Kirxgofning ikkinchi qonuni: kontur elementlaridagi kuchlanish tushuvlarining algebraik summasi (bunda kontur deyilganida tarkibida tok manbalari bo`lmagan shoxlarning yopiq ketma-ketligi tushuniladi) shu konturning o`zidagi EYuK-larning algebraik summasiga teng:




Rasm1.2 ─ Potentsial diagramma

O`zgarmas tok elektr zanjirini hisoblash uchun tenglamalar miqdorini aniqlaymiz. Noma’lumlar sifatida shoxlardagi toklarni aniqlaymiz, ma’lumlar deb elektr zanjirining parametrlarini qabul qilamiz. Shunday, Kirxgofning birinchi qonuni bo`yicha elektr zanjiridagi tugunlar sonidan bitta kam tenglamalar yoziladi. Kirxgofning birinchi qonuni asosida sxemaning a tuguni uchun uchun (rasm 1.1-da ifodalangan) quyidagi tenglamani tuzish mumkin:

I₁  I₂  I₃ = 0
Kirxgofning ikkinchi qonuni bo`yicha shoxlardagi noma’lum toklar nechta bo`lsa va Kirxgofning birinchi qonuni bo`yicha nechta tenglamalar soni minus (ayiriladi) tuziladi. Kirxgofning ikkinchi qonuniga mos ravishda birinchi va ikkinchi konturlari uchun tegishlicha quyidagicha tenglamalar tuzish mumkin:
I<sub>1</sub> ∙ R<sub>1</sub> ─ I<sub>2</sub> ∙ R<sub>2</sub> = E<sub>1</sub>
─ I<sub>2</sub> ∙ R<sub>2</sub>  I<sub>3</sub> ∙ R<sub>3</sub> = ─ E<sub>2</sub>
Shunday qilib, Kirxgofning ikki qonuni bo`yicha jami shoxlardagi noma’lum toklar nechta bo`lsa tenglamalar soni shuncha bo`lishi kerak. Oxirgi teglamalar chiziqli tenglamalar sistemasi bo`lib, ular ko`rilayotgan zanjirni ifodalaydi.
Kirxgofning ikkinchi qonuni qo`llanilishiga misol bo`lib potentsial diagrammani qurish bo`ladi. Potentsial diagramma deyilganida zanjirning qaysidir uchastkasida yoki yopiq konturdagi potentsiallarning taqsimlanish grafigi tushuniladi. Abstsissa o`qida ixtiyoriy nuqtadan boshlab kontur bo`ylab qarshiliklar qo`yib chiqiladi, ordinata o`qi bo`yicha esa ─ tegishli nuqtalarning potentsiallari qo`yib chiqiladi. Zanjir uchastkasining har bir nuqtasiga yoki yopiq konturga potentsial diagrammadagi o`z nuqtasi mos keladi.
Misol tariqasida Rasm 1.2-dagi (E₁, R₁, R₃, E₂) konturni ko`rib chiqamiz.
Potentsial diagrammani qurish uchun boshlang`ich nuqta sifatida b tugunini qabul qilamiz. Potentsial diagrammani qurish uchun tanlangan konturga kiruvchi har bir qarshilikdagi kuchlanish tushuvini aniqlash lozim bo`ladi. Uchastkadagi potentsial qarshilik ortishi bilan ortib boradi, agarda potentsiallarni aylanib chiqish yo`nalishi tok yo`nalishiga qarshi bo`lsa va aylanib chiqish yo`nalishi tok yo`nalishi bilan mos kelsa, potentsial qarshilik ortishi bilan kamayadi.
EYuK manbai bor uchastkada potentsial EYuK kattaligiga o`zgaradi, agarda bir nuqtadan boshqa nuqtaga o`tish EYuK yo`nalishi bilan mos kelsa va bir nuqtadan boshqa nuqtaga o`tish EYuK yo`nalishiga teskari bo`lganida kamayadi (Rasm 1.2).
Laboratoriya ishini bajarish uchun stend yoki maket platasi, qarshiliklar, batareyalar (EYuKlar), LATR, volьtmetrlar, ampermetrlar.