Вольт-амперні характеристики світлодіода.


Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії
Джерело струму
З’єднувальні
провідники
Світлодіод
Мультиметри
(2 шт.)
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
- Світлодіод у робочому режимі пропускає струм лише у напрямку від анода до катода.
3
- Графік вольт-амперної характеристики світлодіода для прямого струму має вигляд кривої з пологою частиною до “напруги відкривання” та з крутою частиною після неї.

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 світлодіода у колі, оновлюємо сторінку вольт-амперної характеристики web-інтерфейсу блока живлення.
2
7.  Запускаємо дослідження.
3
8.  Аналізуємо отриманий графік. Звертаємо увагу, що він має лінійний вигляд. Також звертаємо увагу, що досліджуваний світлодіод не пропускає струм у зворотному напрямку у діапазоні перевірених нами напруг - від 0 до 5 В, отож його “напруга пробою” є суттєво вищою ніж 5 В:

Висновок:

1
Таким чином, під час виконання досліду ми познайомились із нелінійним напівпровідниковим приладом - світлодіодом, що добре пропускає прямий струм, але лише після “напруги відкривання”, та не пропускає зворотний струм, у діапазоні перевірених нами напруг.