Câu hỏi kiểm tra Môn Thí nghiệm vật lý 2 | Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 58794847
CÂU HỎI KIỂM TRA BÀI 4
1- Trình bày cách chuẩn hệ số truyền kênh Y và cách đo biên độ điện
áp ra của máy phát tần số.
Các bước chỉnh hệ số truyền kênh Y
- Kết nối tín hiệu: Kết nối tín hiệu cần đo với kênh Y của oscilloscope
- Điều chính núm VOLTS/DIV : thay đổi hệ số truyền kênh Y. Mỗi vạch
chia trên màn hình tương ứng với 1 giá trị điện áp
- Tăng VOLTS/DIV: để phóng đại tín hiệu
- Giảm VOLTS/DIV: để thu nhỏ tín hiệu
- Để điều chỉnh vị trí tín hiệu : sử dụng núm POSITION Cách đo biên độ điện áp: - Kết nối oscilloscope.
- Chỉnh hệ số truyền kênh Y: điều chỉnh VOLTS/DIV để tín hiệu hiển
thị trên màn hình có độ lớn vừa phải để quan sát.
- Đọc giá trị biên độ
2- Mô tả cách đo điện trở thuần Rx, tụ dung Cx và điện cảm Lx bằng
dao động ký điện tử và máy phát tần số. Đo điện trở Rx
- Mắc mạch điện theo sơ đồ hình 4.7a.
- Chọn tần số tín hiệu f của máy phát tần số nằm trong khoảng từ200Hz đến 2000Hz.
- Trên màn hình xuất hiện một đoạn thẳng sáng. Điều chỉnh điện trở
R0 của hộp điện trở mẫu cho tới khi trên màn hình dao động ký xuất
hiện một đường thẳng nghiêng một góc 45o so với các trục tọa độ.
Khi đó, biên độ URX = UR0 và ta có RX = R0. lOMoAR cPSD| 58794847
- Thực hiện động tác này 3 lần với 3 giá trị khác nhau của tần số f và
ghi các giá trị Ro vào bảng số liệu 1. Đo điện dung Cx
- Mắc mạch điện theo sơ đồ hình 4.7b.
- Chọn tần số của máy phát tần f = 200Hz –2000Hz
- Điều chỉnh điện trở của hộp điện trở mẫu để hình elip trở thành hình
tròn. Khi đó, biên độ Uc = UR0 , và ta có ZC = R0
- Thực hiện phép đo này 3 lần với 3 giá trị khác nhau của tần số f. Ghi
giá trị tần số f và các giá trị của điện trở vào bảng số liệu 2.
Đo độ tự cảm Lx
- Mắc mạch điện theo sơ đồ hình 4.7c.
- Chọn tần số của máy phát tần số f = 5.000Hz - 20.000Hz.
- Điều chỉnh điện trở R0 của hộp điện trở để hình elip trở thành hình
tròn. Khi đó, biên độ UL = UR0, và ta có ZL = R0
- Thực hiện phép đo này 3 lần với 3 giá trị khác nhau của tần số f. Ghigiá
trị tần số f và các giá trị của điện trở R0
3- Ngoài cách tìm giá trị điện trở thuần Rx, tụ dung Cx và điện cảm
Lx bằng dao động ký điện tử và máy phát tần số, ta còn có thể tìm
giá trị của chúng bằng cách nào khác?
Ngoài việc sử dụng dao động ký điện tử và máy phát tần số, bạn có
thể sử dụng các phương pháp sau:
- Sử dụng cầu Wheatstone - Sử dụng cầu Maxwell - Sử dụng cầu Schering - Sử dụng máy đo RLC
- Sử dụng phương pháp cộng hưởng lOMoAR cPSD| 58794847
CÂU HỎI KIỂM TRA BÀI 5
1. Mô tả cấu tạo và ký hiệu của diode. Giải thích sự xuất hiện lớp tiếp
xúc p-n và đặc tính chỉnh lưu của diode.
- Cấu tạo của diode: Diode là một linh kiện điện tử bán dẫn được tạo
thành từ hai lớp bán dẫn: lớp P (chứa nhiều lỗ trống) và lớp N (chứa
nhiều electron). Khi hai lớp này tiếp xúc nhau, sẽ hình thành một lớp
nghèo (hay lớp cạn kiệt) ở vùng tiếp giáp P-N. Đây là yếu tố chính quyết
định tính một chiều của diode. •
Lớp P: Chứa các nguyên tử tạp chất cho thêm lỗ trống. •
Lớp N: Chứa các nguyên tử tạp chất cho thêm electron. •
Lớp nghèo: Vùng tiếp giáp giữa lớp P và lớp N, nơi không có hạt tải điện tự do. - Ký hiệu của diode:
Diode thường được biểu diễn bằng một mũi tên chỉ hướng dòng điện
có thể đi qua. Đầu nhọn của mũi tên chỉ vào cực âm (catốt) và vạch
thẳng chỉ vào cực dương (anốt).
- Sự xuất hiện lớp tiếp xúc p-n: Giả sử ta có hai loại: bán dẫn Ge loại n
và bán dẫn Ge loại p có cùng nồng độ tạp chất. Ta ghép chúng tiếp
xúc với nhau. Tại mặt tiếp xúc, do chuyển động nhiệt các phần tử tải
điện chủ yếu trong hai bán dẫn khác loại sẽ khuếch tán sang nhau:
electron từ bán dẫn loại n sẽ khuếch tán sang bán dẫn loại p, ngược
lại “lỗ trống” từ bán dẫn loại p khuếch tán sang bán dẫn loại n. Kết
quả là ở chỗ tiếp xúc giữa hai mặt của hai chất bán dẫn khác loại sẽ
có điện tích trái dấu: mặt bên phía bán dẫn loại n mang điện dương
(+) còn mặt bên phía bán dẫn loại p thì mang điện âm (-). Hai mặt
mang điện này tạo thành một lớp điện tích kép, do đó giữa chúng lOMoAR cPSD| 58794847
xuất hiện một điện trường. Lớp tiếp xúc như vậy được gọi là lớp tiếp xúc p-n.
- Đặc tính chỉnh lưu của diode: Diode có đặc tính chỉnh lưu, nghĩa là
nó chỉ cho phép dòng điện chạy qua theo một chiều nhất định. Khi
phân cực thuận, tức là cực dương nối với lớp bán dẫn P và cực âm
nối với lớp N, diode sẽ cho phép dòng điện đi qua từ anode đến
cathode, tạo thành một dòng điện liên tục. Ngược lại, khi phân cực
nghịch (cực dương nối với lớp N và cực âm với lớp P), diode sẽ ngăn
dòng điện chạy qua vì vùng nghèo điện tích giữa lớp P và N mở rộng,
làm cản trở sự di chuyển của electron và lỗ trống. Do đó, dòng điện
không thể qua diode ở chế độ này.
2. Nêu qui luật biểu diễn cường độ dòng điện I chạy qua diode phụ
thuộc vào hiệu điện thế U giữa hai điện cực của nó. Vẽ đường đặc
trưng volt-ampere của diode và sơ đồ mạch điện dùng để xác định
đường đặc trưng Volt-Ampere này. -
Cường độ dòng điện I chạy qua diode bán dẫn p-n phụ thuộc vào
hiệu điện thế U giữa 2 điện cực của diode đó theo qui luật:
trong đó: k là hằng số Bolztman
k = 1,38.10–23 J/K = 8,625.10–5 eV/K T là nhiệt độ
tuyệt đối của lớp tiếp xúc p-n e (ở số mũ) = 1,6.10–
19 C, là điện tích của điện tử - Đặc trưng Volt- Ampere của diode: lOMoAR cPSD| 58794847 -
Sơ đồ mạch điện dùng để xác định đường đặc trưng Volt-Ampere của diode:
3. Mô tả cấu tạo và ký hiệu của transistor loại npn và loại pnp. Giải
thích đặc tính khuếch đại dòng điện của transistor loại npn.
Cấu tạo của transistor: -
Transistor là một linh kiện bán dẫn gồm 3 lớp bán dẫn đặt tiếp
xúc nhau bởi hai lớp tiếp giáp, trong đó lớp ở giữa là loại bán dẫn có
tính dẫn điện khác với hai lớp bên cạnh. Trong đó:
+ Lớp bán dẫn ngoài cùng có nồng độ tạp chất lớn gọi là cực phát E (Emitter).
+ Lớp giữa có bề dầy rất mỏng (µm) có nồng độ tạp chất thấp gọi là cực nền B (Base).
+ Lớp ngoài cùng còn lại có nồng độ tạp chất trung bình gọi là cực thu C (Collector). lOMoAR cPSD| 58794847
Ký hiệu của transistor loại npn và pnp:
Giải thích đặc tính khuếch đại dòng điện của transistor loại npn: -
Khi lớp tiếp giáp BE được phân cực thuận (tạo dòng IB) và BC
phân cực nghịch, có một dòng electron khuếch tán từ cực E vượt qua
vùng B vào cực C (tạo dòng IC). Khi đó IE = IB + IC, do IB << IC nên IE
IC. Ta nói rằng transistor đang làm việc trong vùng khuếch đại (vùng
không bi gạch chéo trên hình 5.13). Ở một phạm vị hoạt động nhất
định, giữa IB và IC có một tỷ lệ xác định chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của mỗi loại transistor. -
Khi dòng IB thay đổi một lượng ΔIB, dòng IC cũng thay đổi một
lượng tương ứng ΔIC với cùng một tỷ lệ. Nói cách khác, một dòng IB
nhỏ có thể điều khiển một dòng IC lớn. Khi đó transistor làm việc ở
chế độ khuếch đại tuyến tính ứng với đoạn OM của đường đặc trưng lOMoAR cPSD| 58794847
IC = f(IB) vẽ trên hình 5.14. Người ta lợi dụng tính chất này của
transistor để sử dụng nó làm dụng cụ khuếch đại dòng điện.
4. Viết biểu thức hệ số khuếch đại dòng điện của transistor. Vẽ đồ thị
biểu diễn sự phụ thuộc của dòng IC vào dòng IB và sơ đồ mạch điện
dùng xác định đồ thị này
- Hệ số khuếch đại dòng điện của transistor bằng:
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của dòng IC vào dòng IB lOMoAR cPSD| 58794847
Mạch điện dùng xác định sự phụ thuộc của dòng IC vào dòng IB