Вольт-амперні характеристики стабілітрона.


Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії
Джерело струму
З’єднувальні
провідники
Стабілітрон
Мультиметри
(2шт.)
Додаткове обладнання
Комп’ютер або лептоп
Локальна Wi-Fi мережа


Переконуємося, що:

1
- Діод - нелінійний прилад, який по-різному пропускає струм залежно від напрямку: добре пропускає прямий струм після “напругу відкривання” і майже не пропускає зворотний струм за напруг менших за “напругу пробою”.
2
- Графік вольт-амперної характеристики стабілітрона для прямого струму має вигляд кривої з пологою частиною до “напруги відкривання” та з крутою частиною - після неї.
3
- Стабілітрон має низьку “напругу пробою” і за вищих напруг буде пропускати зворотний струм. Графік вольт-амперної характеристики стабілітрона для зворотного струму має вигляд широкої та крутої кривої.

Хід досліду:

1
1.  Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.
2
2.  Складаємо електричне коло за схемою:
1
3.  Вмикаємо блок живлення, переконуємося, що він працює у режимі постійного струму. Приєднуємо комп’ютер до його web-інтерфейсу, переходимо на вкладку побудови вольт-амперної характеристики досліджуваного приладу (у нашому випадку стабілітрона). Встановлюємо дослідний діапазон від 0 до 1,5 В (при вищих напругах у колі буде існувати струм з силою понад 1 А, який буде спричиняти перевантаження блока живлення, чого варто уникати). Вмикаємо мультиметри.
2
4.  Тепер у web-інтерфейсі блока живлення запускаємо дослідження. Звертаємо увагу на виміри мультиметрів, які показують, як із збільшенням напруги на джерелі живлення спершу до напруги у близько 0,8 В стабілітрон майже не пропускає струм, а далі, після його відкривання, сила струму у колі стрімко зростає.
3
5.  Аналізуємо отриманий графік. Звертаємо увагу, що він має нелінійний вигляд. На цьому графіку чітко видно дуже пологу, майже пряму, частину до напруги у близько 0,8 В, коли стабілітрон відкривається, та круту, майже лінійну частину, після цієї точки, коли стабілітрон відкритий, його опір незначний і струм у колі стрімко зростає:
1
6.  Змінюємо полярність стабілітрона у колі, оновлюємо сторінку вольт-амперної характеристики web-інтерфейсу блока живлення та встановлюємо дослідний діапазон з 0 до 4,4 В.
2
7.  Запускаємо дослідження.
3
8.  Аналізуємо отриманий графік. Досліджуваний стабілітрон не проводить або майже не проводить струм у зворотному напрямку у діапазоні від 0 до “напруги пробою”, у районі 3-3,5 В, а при вищих напругах, сила струму, який проходить через нього, різко зростає:

Висновок:

1
Таким чином, під час виконання досліду ми познайомились із нелінійним напівпровідниковим приладом - стабілітроном, що пропускає прямий струм, але лише після “напруги відкривання” та, на відміну від випрямного діода, пропускає і зворотний струм, але лише після “напруги пробою”.