VASTUKSEN JA DIODIN VIRTA-JÄNNITEOMINAISKÄYRÄT
|
|
- Ella Majanlahti
- 5 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 1 1. Työn tavoitteet 1.1 Mittausten tarkoitus Tässä työssä tutustut sähköisiin perusmittauksiin. Opit mittaamaan digitaalisella yleismittarilla tasajännitettä ja -virtaa sekä vastuksen resistanssin. isäksi tutustut virran ja jännitteen säätämiseen soveltuvaan potentiometrikytkentään. Mittaat potentiometrikytkentää käyttäen vastuksen, kahden eri materiaalista valmistetun diodin ja valodiodin virran ja jännitteen välistä riippuvuutta kuvaavat virta-jänniteominaiskäyrät. Vastuksen virta-jänniteominaiskäyrästä määrität vastuksen resistanssin ja diodien virta-jänniteominaiskäyristä tutkit, kuinka hyvin käyttämäsi diodit noudattavat teoreettista jännitteen ja virran riippuvuutta. isäksi tutustut valodiodin käyttöön detektorina mittaamalla valodiodin kautta kulkevaa virtaa valolähteen ja diodin välisen etäisyyden funktiona. 1.2 Oppimistavoitteet Työn tarkoituksena opetella käyttämään digitaalista yleismittaria, joka on fysiikan töissä yleisesti käytössä oleva sähköinen perusmittausväline. Digitaalisella yleismittarilla voidaan mitata vastusten resistansseja, tasajännitettä, tasavirtaa, vaihtojännitettä ja vaihtovirtaa. Useilla mittareilla voidaan lisäksi tutkia diodien ja muiden puolijohdekomponenttien ominaisuuksia sekä mitata esimerkiksi kondensaattoreiden kapasitansseja tai vaihtojännitteiden taajuuksia. Tässä työssä opit, miten mittari kytketään mitattaessa virtaa ja jännitettä sekä harjoittelet tasajännitteiden ja -virtojen mittaamista. Vaihtojännitteiden mittaamiseen tutustut seuraavassa työssä. Toinen tärkeä oppimistavoite on tutustua jännitteen säädössä käytettävään potentiometrikytkentään ja opetella käyttämään sitä virta-jänniteominaiskäyrien mittaamisessa. Työn tarkoituksena on myös edelleen harjoitella erilaisten taulukoiden ja kuvaajien käyttöä mittaustulosten käsittelyssä ja lopputulosten esittämisessä. Vastuksen resistanssia määrittäessäsi kertaat edellisessä työssä oppimasi tavan sovittaa suora mittaustuloksiin ja määrittää suoran kulmakerroin. isäksi opit esittämään eri suureiden välisiä riippuvuuksia graafisesti tilanteessa, jossa muodostuva kuvaaja ei ole suora. Tätä harjoittelet esittämällä sekä diodien virran ja jännitteen välisen riippuvuuden että valodiodin kautta kulkevan virran sekä lähteen ja diodin välisen etäisyyden neliön käänteisarvon riippuvuuden sopivan kuvaajan avulla.
2 2 2. Työssä käytettävät laitteet ja kytkennät 2.1 Digitaalinen yleismittari Esimerkkejä työssä käytettävistä digitaalisista yleismittareista on esitetty kuvissa 3.1 ja 3.2. Tutkitaan tarkemmin kuvassa 3.1 näkyvää Escort EDM168A-mittaria, jota käytetään tässä työssä virtamittarina. Mittarin yläreunassa, näytön alapuolella löytyvät kytkimet, joista mittari kytketään päälle ja joilla valitaan, mitataanko tasa- vai vaihtojännitteitä/virtoja. Useissa mittareissa myös näyttöön ilmestyy erilaisia symboleja sen mukaan, missä asennossa valintakytkin on. Esimerkiksi kuvan 3.1 mittarin näytössä näkyy symboli, joka kertoo, että olemme valinneet tasajännitteen/virran mittausasennon. Mittarin näyttöön ilmestyy myös tieto (esimerkiksi teksti BAT ), jos mittarin pariston teho alkaa olla heikko. Tässä vaiheessa paristo on syytä vaihtaa, koska mittari voi toimia epäluotettavasti, jos paristo on loppumassa. Päälle/pois /DC-valitsin Mittausalueenvalitsin Transistorien tutkiminen Diodien tutkiminen Kondensaattorien tutkiminen Plusnapa: Isot virrat Plusnapa: Pienet virrat Miinusnapa Plusnapa: Jännite/ resistanssi/taajuus Kuva 3.1. Työssä käytettävä Escort EDM168A-mittari. Mittarin alaosassa ovat johtimien paikat. Miinusnapa on kaikissa tavallisimmissa mittauksissa sama ja se on yleensä merkitty symbolilla COM. Plusnapoja on useampia, ja yleensä yksi niistä on käytössä, jos mitataan jännitettä, resistanssia tai taajuutta (symbolina esimerkiksi V-W-Hz tai V/W/f). Virtoja mitattaessa valittavissa on kaksi plusnapaa : Pienten virtojen mittaamisessa käytettävä napa, joka on merkitty symbolilla ma ja suurten virtojen tapauksessa käytettävä napa, joka taas on merkitty
3 3 symbolilla 20A. Symbolit viittaavat tässä myös suoraan siihen, kuinka suuria virtoja näitä napoja käyttäen voidaan mitata. Jos johtimet yhdistetään tasavirtoja ja jännitteitä mitattaessa plus- ja miinusnapoihin väärin päin, näytössä nähdään vastaava jännite- tai virtalukema miinusmerkkisenä, mutta itseisarvo on oikein. Kondensaattoreiden tutkimista varten on käytössä omat navat. Mittarista voi myös löytyä transistorien tutkimiseen tarkoitetut navat ja mittausalueen valitsimen asento diodien tutkimiseksi, kuten kuvan 3.1 tapauksessa. Kytkimien ja napojen ohella mittareissa on myös mittausalueen valitsin tai valitsimia. Kuvan 3.1 mittarissa tämä valitsin on keskellä ja sen ympärillä ovat merkinnät, jotka kertovat tutkittavan suureen suurimman mahdollisimman arvon käytössä olevalla valitsimen asennolla. Eri kohdista löytyvät esimerkiksi suurimpien mahdollisten jännitteiden arvot (symboli V, skaalat 200m, 2, 20, 200, 1000/750), maksimivirtojen arvot (symboli A, skaalat 200m, 2m, 20m/20, 200m) tai maksimiresistanssien arvot (symboli W, skaalat 200, 2K, 20K, 200K, 2M ja 20M). Mittausalueen valinnassa on aina varminta lähteä liikkeelle suurimmasta mahdollisesta, jos emme etukäteen tiedä, kuinka suuri mitattava suure on. Esimerkiksi pienimpien virtaskaalojen alueella voi mittarissa olla sulake, joka kestää vain pieniä virtoja ja estää mittarin toiminnan, jos liian suuri virta kulkee mittarin läpi tämän mittausalueen ollessa käytössä. Jos haluamme esimerkiksi käyttää kuvan 3.1 mittaria tasavirran mittaamiseen ja tiedämme virran olevan enintään kymmenien ma:ien suuruusluokkaa, panemme mittarin näytön alapuolella olevan kytkimen DC-asentoon, kytkemme johtimet COM- ja ma-napoihin ja asetamme keskellä olevan valitsimen aluksi 200m-asentoon. Jos mittaamamme virta osoittautuu olevan suuruudeltaan vaikkapa n. 1,3 ma, voimme tehdä lopullisen mittauksen asettamalla mittausalueen valitsimen 2m-asentoon. Kuva 3.2. Työssä käytettäviä digitaalisia yleismittareita.
4 Virran mittaaminen digitaalisella yleismittarilla Jatkossa tarkastelemme lyhyesti sähköisiä perusmittauksia. Tutkitaan ensin tapausta, jossa haluamme mitata yleismittarilla tutkittavan laitteen kautta kulkevaa virtaa. Tällöin mittari kytketään kuvan 3.3 a) kytkentäkaavion mukaisesti sarjaan tutkittavan laitteen kanssa. Mittari häiritsee tutkittavaa laitetta sitä vähemmän mitä pienempi sen piiristä ottama teho on. Virtamittarin A tehoksi saadaan sen kautta kulkevan virran I ja sen päiden välisen jännitteen U A avulla kuvan tilanteessa P = U I = ( R I) I R I, A A A = missä R A on mittarin sisäinen resistanssi. Tästä huomataan, että virtamittarin sisäisen resistanssin olisi oltava mahdollisimman pieni. A 2 a) b) Kuva 3.3. a) Virran b) Jännitteen mittaaminen digitaalisella yleismittarilla. E = jännitelähde, R = tukittavan laitteen sisäinen resistanssi, A = virtamittari, R A = virtamittarin sisäinen resistanssi, V = jännitemittari, R V = jännitemittarin sisäinen resistanssi, I = piirissä kulkeva kokonaisvirta, I = laitteen kautta kulkeva virta, I V = jännitemittarin kautta kulkeva virta Jännitteen mittaaminen digitaalisella yleismittarilla Tarkastellaan nyt tilannetta, jossa haluamme saada selville tutkittavan laitteen päiden välisen jännitteen. Tällöin mittari kytketään kuvan 3.3 b) mukaisesti tutkittavan laitteen rinnalle. Jännitemittarin kuluttama teho on mittarin kautta kulkevan virran I ja sen päiden välisen jännitteen eli mitattavan jännitteen 2 U U V = UIV = U ( ) =, missä V RV RV P U avulla lausuttuna R on mittarin sisäinen resistanssi. Nyt huomaamme, että tässä tilanteessa mittari häiritsee tutkittavaa laitetta sitä vähemmän mitä suurempi mittarin sisäinen resistanssi on eli jännitemittarin sisäisen resistanssin on oltava mahdollisimman suuri. V
5 5 2.2 Potentiometrikytkentä Jos tutkittavan laitteen päiden välistä jännitettä halutaan säädellä, voidaan käyttää potentiometrikytkentää. Työssä käytettävän potentiometrikytkennän kytkentäkaavio on esitetty kuvassa 3.4. I B I E l C x U I 2 A Ohmin lain sekä Kirchhoffin lakien avulla voidaan johtaa laitteen navoissa olevan jännitteen U ja jännitelähteestä saatavan jännitteen E välisen yhteyden lauseke sekä laitteen läpi kulkevan virran I 1 lauseke. Kuvan 3.4 kytkennän tapauksessa jännitteeksi U saadaan missä Kuva 3.4. Potentiometrikytkentä. E = tasajännitelähde, U = jännite laitteen navoissa, AB = potentiometri, C = liukuva osa, = tutkittava laite. U = RR R R + R, (3.1) AB R on tutkittavan laitteen resistanssi, ( R - R ) E AB R AB on potentiometrin resistanssi ja R on osan resistanssi. Voidaan olettaa, että potentiometrin tapauksessa resistanssit R AB ja R ovat suoraan verrannollisia potentiometrin pituuteen l ja osan pituuteen x. Jos lisäksi oletetaan, että R >> R, saadaan x U = E. (3.2) l Yhtälö (3.2) pätee hyvin tarkkuuspotentiometreille, joihin tutustut jatkossa muissa fysiikan töissä. Yhtälöstä (3.2) huomataan, että potentiometrin avulla voidaan jännitettä säätää arvosta U = 0 arvoon U = E asti. aitteen läpi kulkevaksi virraksi I 1 saadaan kuvan 3.4 kytkentäkaavion ja yhtälön (3.1) perusteella U R R I = 1 = = E» E R R RAB + R ( RAB - R ) R RAB l R. (3.3) Yhtälön (3.3) approksimaatiota kirjoitettaessa voidaan käyttää samaa oletusta potentiometrin resistanssien verrannollisuutta pituuteen sekä approksimaatiota laitteen re- x E
6 6 sistanssin suuruudesta potentiometrin resistanssiin verrattuna kuin edellä approksimaatiota (3.2) johdettaessa. Yhtälöstä (3.3) nähdään, että potentiometrikytkennän avulla voidaan laitteen läpi kulkevaa virtaa säätää arvosta 0 arvoon E R. 2.3 Vastus Työssä tutkitaan vastuksen virran ja jännitteen välistä riippuvuutta. Yleensä vastusten resistanssit ovat virran funktioita, ts. R = R(I). Tämä johtuu siitä, että vastuksen kautta kulkevan virran muuttuessa myös lämpötila muuttuu ja yleensä resistanssi on lämpötilan funktio. Tässä työssä käytetään kuitenkin vakiovastuksia, joiden resistanssin riippuvuus lämpötilasta on niin pieni, että niiden resistanssia voidaan tavallisissa olosuhteissa pitää vakiona. Vakiovastus noudattaa Ohmin lakia, jonka mukaan vastuksen päiden välinen jännite U on suoraan verrannollinen vastuksen kautta kulkevaan virtaan I eli U = RI, (3.4) missä R on vastuksen resistanssi. Vakiovastuksen virta-jänniteominaiskäyrä on siten origon kautta kulkeva suora, jonka kulmakerroin on vastuksen resistanssi. Kuvassa 3.5 a) on esitetty joitakin tässä työssä tutkittavia vastuksia. a) Värikoodit b) Päästösuunnan merkki Estosuunnan merkki Ge-diodit Si-diodi Kuva 3.5. Työssä tutkittavia a) vastuksia ja b) diodeja.
7 7 2.4 Diodi Diodi on kahdesta eri tavoin seostetusta p- ja n-tyyppisestä puolijohteesta yhteen liittämällä valmistettu komponentti, joka päästää virran kulkemaan lävitseen vain toiseen, ns. päästösuuntaan. Diodia voidaankin käyttää vaihtovirran tasasuuntaukseen. Tällaiseen diodin sovellutukseen tutustut tämän kurssin seuraavassa harjoitustyössä. Diodeja käytetään myös kytkiminä ja antureina. Tässä työssä aloitamme diodiin tutustumisen tutkimalla tavallisimmista diodimateriaaleista eli piistä ja germaniumista valmistettujen diodien virran ja jännitteen välistä riippuvuutta. Esimerkkejä työssä tutkittavista diodeista on esitetty kuvassa 3.5 b). Ideaalisen diodin virran I ja jännitteen U välistä riippuvuutta kuvaa ns. diodiyhtälö qu fkt I = I (e 1), (3.5) 2 - missä I 2 on diodin estosuuntainen kyllästysvirta, q on elektronin varauksen itseisarvo eli alkeisvaraus, f on valmistustekniikasta riippuva vakio, k on Boltzmannin vakio ja T on lämpötila. Ideaalisen diodin virran ja jännitteen välistä riippuvuutta kuvaava virtajänniteominaiskäyrä on näkyvissä alla kuvassa 3.6. Virta-jänniteominaiskäyrässä erottuu kolme toisistaan poikkeavaa aluetta: 1) Kun diodi kytketään päästösuuntaan, toimitaan ensin kynnysalueella, jossa virta kasvaa vain vähän jännitteen kasvaessa. 2) Kun jännitteen arvo kasvaa suuremmaksi kuin kynnysjännite ollaan varsinaisella päästöalueella, jossa virta alkaa kasvaa voimakkaasti jännitteen kasvaessa. 3) Estoalueella diodin läpi kulkee vain pieni, lähes jännitteestä riippumaton estosuuntainen virta, joka saavuttaa jännitteen kasvaessa hyvin nopeasti kyllästysarvon. Kuvassa virta on piirretty päästö- ja kynnysalueilla samaa mittakaavaa käyttäen, mutta estoalueella on käytetty eri mittakaavaa. Estoaluetta on suurennettu jotta pääsisimme paremmin näkemään, miten diodi käyttäytyy. I Kynnysalue Päästöalue -0,4 Kyllästysvirta Estoalue Kynnysjännite -5,00E+00 Kuva 3.6. Ideaalisen diodin virta-jänniteominaiskäyrä. U
8 8 2.5 Valodiodi Valodiodi muistuttaa rakenteeltaan ja toiminnaltaan tavallista diodia. Erona on kuitenkin se, että kun tavallisessa diodissa virta saadaan kulkemaan päästösuuntaan jännitettä kasvattamalla, niin valodiodissa virran kulku saadaan aikaan valaisemalla diodia. Valodiodia voidaankin käyttää valoherkkänä detektorina. Tässä työssä mittaat valodiodin virta-jänniteominaiskäyrän ja tutustut valodiodin käyttöön detektorina tekemällä mittaussarjan, jossa tutkitaan säteilylähteen ja detektorin välisen etäisyyden vaikutusta diodin kautta kulkevaan virtaan. Käytät valodiodia detektorina vielä jatkossa tämän kurssin viimeisessä työssä, jossa tutkit valon diffraktiota ja polarisaatiota. 3. Ennakkotehtävät Ratkaise seuraavat tehtävät ennen saapumistasi työvuorolle. Ratkaisuja varten on lomake (iite 3) kurssin nettisivuilla. Palauta lomake ratkaisuineen työn ohjaajalle. 1. Kuvassa 3.7 on esitetty vastuksen, valodiodin ja diodien päästösuuntaisten ominaiskäyrien mittaamisessa käytettävä kytkentä. Täydennä kuvan kytkentäkaavio merkitsemällä näkyviin tasajännitelähteen E positiivinen ja negatiivinen napa, virtamittari A I ja jännitemittari V. Mieti myös, miten kuvan kytkentää tulee muuttaa mitattaessa germaniumdiodin virta-jänniteominaiskäyrää estosuunnassa (lue tätä varten luku 4.2). B C A Kuva 3.7. Ominaiskäyrien mittaus. AB = potentiometri, C = liukuva osa, = tutkittava laite. 2. Mitkä kolme aluetta voidaan erottaa diodin virta-jänniteominaiskäyrässä ja miten virta käyttäytyy näillä alueilla?
9 9 3. aske diodiyhtälöstä (3.5) ideaalisen diodin virran arvot lomakkeessa annettuun taulukkoon käyttäen taulukossa olevia jännitteiden arvoja ja mittauspöytäkirjasta löytyviä vakioiden, kyllästysvirran ja lämpötilan arvoja. Piirrä sitten lasketut ( U, I )- pisteet lomakkeen koordinaatistoon ja hahmottele siihen myös pisteitä myötäilevä ideaalisen diodin virta-jänniteominaiskäyrä. Määritä kuvaajan avulla ideaalisen diodin kynnysjännite katsomalla, millä jännitteen arvolla virta alkaa kasvaa voimakkaasti. Merkitse määrittämäsi kynnysjännite näkyviin kuvaajaan kuvan 3.6 tapaan 4. Mittaukset 4.1 Vastuksen virta-jänniteominaiskäyrän mittaaminen Valitse tutkittava vastus ohjaajan antamasta kokoelmasta. Tutustu siihen, miten voit määrittää vastuksessa olevista merkinnöistä (joko värikoodista tai muusta merkinnästä) vastuksen resistanssin. Mittaa resistanssi myös digitaalisella yleismittarilla. Tee sitten ennakkotehtävän 1 kuvan 3.7 mukainen kytkentä. Kuvassa 3.8 a) ja b) on näkyvissä yksi työssä käytettävistä tasajännitelähteistä sekä kytkentäalusta, jossa potentiometri on keskellä. Jännitelähde yhdistetään kytkentäkaavion mukaisesti potentiometrin päihin A ja B, joita usein merkitään myös symboleilla 0 ja 10. Käytettävässä kytkentäalustassa nämä ovat vasemmassa reunassa olevat musta ja punainen johtimen paikka. Potentiometrin liuku C taas löytyy kytkentäalustan yläreunasta keskeltä. Oikeassa reunassa on paikka tutkittavalle laitteelle. Tarvitset lisäksi kaksi digitaalista yleismittaria, joista virtamittari kytketään tutkittavan vastuksen kanssa sarjaan eli liu un C ja vastuksen välille ja jännitemittari taas vastuksen rinnalle. Kun olet tarkistuttanut kytkentäsi ohjaajalla, säädä potentiometrin avulla virralle mittauspöytäkirjan mukaiset arvot ja mittaa vastaavat jännitteet. a) B C b) A Kuva 3.8. Työssä käytettävä a) tasajännitelähde ja b) kytkentäalusta.
10 Diodin virta-jänniteominaiskäyrien mittaaminen Valitse piidiodi käytettävissä olevasta valikoimasta ja tutki, onko siihen merkitty estosuunta (vrt. kuva 3.5 b)). Kiinnitä diodi sitten kytkentäalustaan päästösuuntaan vastuksen tilalle. Säädä potentiometrillä diodin kautta kulkevalle virralle mittauspöytäkirjan mukaiset arvot ja mittaa vastaavat jännitteet. Valitse tämän jälkeen diodivalikoimasta tutkittavaksesi germaniumdiodi ja mittaa sen päästösuuntainen virta-jänniteominaiskäyrä. Kytke sitten diodi estosuuntaan esimerkiksi vaihtamalla sen napoihin menevät johdot keskenään. Tässä tapauksessa diodin resistanssi on samaa suuruusluokkaa kuin jännitemittarin sisäinen resistanssi, jolloin suuri osa virrasta voi kulkea jännitemittarin kautta. Tästä aiheutuu mittaustuloksiin virhe, joka voidaan välttää mittaamalla estosuuntaisessa tapauksessa jännite sarjaan kytkettyjen virtamittarin ja diodin yli. Tarkastuta kytkentä ohjaajalla ja mittaa sitten estosuuntaisen ominaiskäyrän jännitteet mittauspöytäkirjaan merkityillä virran arvoilla. 4.3 Valodiodimittaukset Mittaa ensin valodiodin virta-jänniteominaiskäyrä kuten tavallisten diodien tapauksissa kytkemällä valodiodi kuvan 3.8 b) alustaan päästösuuntaan tutkittavaksi laitteeksi ja säätämällä potentiometrin avulla virralle mittauspöytäkirjassa annetut arvot. Valodiodin päästösuunnan tunnistat punaisesta banaanikoskettimesta. Huomaa, että näissä mittauksissa valoa ei saa päästä diodiin. Virran säätö kannattaa tehdä huolellisesti ja varovaisesti, sillä valodiodin kautta kulkeva virta ei saa olla yli 5 ma. opuissa valodiodimittauksissa käytettävä laitteisto ja kytkentä on esitetty kuvassa 3.9. Valolähteenä laitteistossa on hehkulamppu, joka toimii laajalla spektrialueella valoa lähettävänä mustan kappaleen säteilijänä. aita lamppu päälle jännitelähteessä (E) olevasta katkaisijasta ja kytke detektorina toimivan valodiodin kanssa sarjaan herkkä virtamittari (A). Tutustu alustassa olevaan asteikkoon, niin että osaat lukea siitä diodin ja lampun väliset etäisyydet. Aseta diodi ensin lähelle valolähdettä mittauspöytäkirjassa mainitulle etäisyydelle ja mittaa valodiodin kautta kulkeva virta. Huolehdi siitä, että käytät sopivaa virtamittarin mittausaluetta. Säädä sitten valodiodin ja lampun etäisyydelle mittauspöytäkirjassa mainitut arvot ja mittaa vastaavat virran arvot. amppu Valodiodi b) a) ampun jännitelähde E valo A Alusta Asteikko r I Kuva 3.9. Valodiodimittauksissa käytettävä a) laitteisto b) kytkentä.
11 11 5. Mittaustulosten käsittely 5.1 Vastuksen virta-jänniteominaiskäyrä ja resistanssi Esitä mittaustuloksesi sopivassa ( I, U )- koordinaatistossa ja määritä suoran kulmakerroin työn 2 iitteessä 2 annettujen ohjeiden mukaisesti käyttäen joko pienimmän neliösumman menetelmää (käytä sopivaa tietokoneohjelmaa) tai graafista sovitusta. 5.2 Diodien virta-jänniteominaiskäyrät Sijoita mittaamasi jännite-virta-arvoparit ( U, I )- koordinaatistoon ja piirrä pisteiden perusteella diodien virta-jänniteominaiskäyrät. Piirrä germaniumdiodin tapauksessa myös virta-jänniteominaiskäyrän estosuuntainen osa. Määritä käyrien avulla diodien kynnysjännitteet, kuten ideaalisen diodin tapauksessa. Piidiodille tämä onnistuu yleensä mukavasti, mutta monille tutkituille germaniumdiodeille kynnysjännitteen määrittäminen on vaikeampaa, koska ominaiskäyrä voi olla hyvin laakea. 5.3 Valodiodimittaukset Sijoita myös valodiodin tapauksessa havaitsemasi jännite-virta-arvoparit ( U, I )- koordinaatistoon ja piirrä niiden avulla valodiodin virta-jänniteominaiskäyrä samaan kuvaajaan pii- ja germaniumdiodien käyrien kanssa. Taulukoi jälkimmäisessä valodiodimittauksessa havaitsemasi virran arvot etäisyyden neliön käänteisarvon funktiona ja esitä sitten nämä pisteet ( 1 r 2, I )- koordinaatistossa ja piirrä pisteitä myötäilevä kuvaaja. Tämän vaiheen saat tehdä työvuoron aikana ohjaajan opastuksella. 6. opputulokset ja pohdintaa Ilmoita lopputuloksena tutkimasi vastuksen resistanssi värikoodin tai muun vastuksesta löytyvän nimellisarvon perusteella määritettynä, suoraan digitaalimittarilla mitattuna sekä virta-jännitesuoran kulmakertoimesta saatuna. Vertaa pii- ja germaniumdiodien ominaiskäyriä sekä toisiinsa että ideaalisen diodin käyrään. Mitä eroja/yhtäläisyyksiä havaitset? Ilmoita kuvaajista määritetyt pii- ja germaniumdiodin sekä ideaalisen diodin kynnysjännitteet. Määritä valodiodimittausten avulla piirtämäsi kuvaajan perusteella, käyttäytyykö valodiodi tässä mittauksessa lineaarisesti. (Vihje: Pohdi, millainen piirtämäsi kuvaajan tulisi olla, jos mitattu virta olisi suoraan verrannollinen diodille tulevan valon määrään. Ajatellaan, että lamppu olisi pistemäinen valolähde, jonka intensiteetti heikkenee kääntäen verrannollisena etäisyyden neliöön.)
VASTUSMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Sähkö ja magnetismiopin laboratoriotyöt VASTUSMTTAUKSA Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut Ohmin lakiin ja joihinkin menetelmiin, joiden avulla vastusten resistansseja
LisätiedotFysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät
Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät Tekijä: Mikko Laine Tekijän sähköpostiosoite: miklaine@student.oulu.fi Koulutusohjelma: Fysiikka Mittausten suorituspäivä:
LisätiedotRESISTANSSIMITTAUKSIA
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 1 1 ESSTNSSMTTUKS 1 Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut sähköisiin perusmittauksiin. Harjoittelet digitaalisen yleismittarin käyttöä
LisätiedotKuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.
TYÖ 37. OHMIN LAKI Tehtävä Tutkitaan metallijohtimen päiden välille kytketyn jännitteen ja johtimessa kulkevan sähkövirran välistä riippuvuutta. Todennetaan kokeellisesti Ohmin laki. Välineet Tasajännitelähde
LisätiedotVastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi
Sivu 1/10 Fysiikan laboratoriotyöt 1 Työ numero 3 Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi Työn suorittaja: Antero Lehto 1724356 Työ tehty: 24.2.2005 Uudet mittaus tulokset: 11.4.2011
LisätiedotYLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN
FYSP104 / K1 YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN Työn tavoitteita Oppia yleismittareiden oikea ja rutiininomainen käyttö. Soveltaa Ohmin lakia mittaustilanteissa Sähköisiin ilmiöihin liittyvissä laboratoriotöissä
LisätiedotVAIHTOVIRTAPIIRI. 1 Työn tavoitteet
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Sähkö- ja magnetismiopin laboratoriotyöt AHTOTAP Työn tavoitteet aihtovirran ja jännitteen suunta vaihtelee ajan funktiona. Esimerkiksi Suomessa käytettävä verkkovirta
LisätiedotIMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet
1 IMPEDANSSIMITTAUKSIA 1 Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut vaihtojännitteiden ja virtojen sekä vaihtovirtapiirissä olevien komponenttien impedanssien suuruuksien eli vaihtovirtavastusten mittaamiseen.
Lisätiedot1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla
Fy3: Sähkö 1. Tasavirta Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Sähkövirta I Sähkövirran suunta on valittu jännitelähteen plusnavasta miinusnapaan (elektronit
Lisätiedot2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.
TURUN AMMATTKORKEAKOULU TYÖOHJE 1 TEKNKKA FYSKAN LABORATORO 2.0 2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari. 1. Työn tavoite Tutustutaan tärkeimpään sähköiseen perusmittavälineeseen, yleismittariin, suorittamalla
LisätiedotSÄHKÖSUUREIDEN MITTAAMINEN
FYSP107 / K3 Sähkösuureiden mittaaminen yleismittarilla - 1 - FYSP107 / K3 YLEISMITTARILLA SÄHKÖSUUREIDEN MITTAAMINEN Työn tavoitteita oppia tuntemaan digitaalisen yleismittarin suorituskyvyn rajat oppia
LisätiedotRATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi
Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa
LisätiedotFy06 Koe 20.5.2015 Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7
Fy06 Koe 0.5.015 Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7 alitse kolme tehtävää. 6p/tehtävä. 1. Mitä mieltä olet seuraavista väitteistä. Perustele lyhyesti ovatko väitteet totta vai tarua. a. irtapiirin hehkulamput
LisätiedotSÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013
SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 1. RESISTANSSI Resistanssi kuvaa komponentin tms. kykyä vastustaa sähkövirran kulkua Johtimen tai komponentin jännite on verrannollinen
Lisätiedot7. Resistanssi ja Ohmin laki
Nimi: LK: SÄHKÖ-OPPI Tarmo Partanen Teoria (Muista hyödyntää sanastoa) 1. Millä nimellä kuvataan sähköisen komponentin (laitteen, johtimen) sähkön kulkua vastustavaa ominaisuutta? 2. Miten resistanssi
LisätiedotFYS206/5 Vaihtovirtakomponentit
FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit Tässä työssä pyritään syventämään vaihtovirtakomponentteihin liittyviä käsitteitä. Tunnetusti esimerkiksi käsitteet impedanssi, reaktanssi ja vaihesiirto ovat aina hyvin
LisätiedotFYSP104 / K2 RESISTANSSIN MITTAAMINEN
FYSP104 / K2 RESISTANSSIN MITTAAMINEN Työn tavoite tutustua erilaisiin menetelmiin, jotka soveltuvat pienten, keskisuurten ja suurten vastusten mittaamiseen Työssä tutustutaan useisiin vastusmittauksen
LisätiedotTASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET
TASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET (YO-K06+13, YO-K09+13, YO-K05-11,..) Tasasuuntaus Vaihtovirran suunta muuttuu jaksollisesti. Tasasuuntaus muuttaa sähkövirran kulkemaan yhteen suuntaan. Tasasuuntaus toteutetaan
LisätiedotDIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ
1 IOIN OMINAISKÄYRÄ JA TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ MOTIVOINTI Työ opettaa mittaamaan erityyppisten diodien ominaiskäyrät käyttämällä oskilloskooppia XYpiirturina Työssä opetellaan mittaamaan transistorin
Lisätiedot2. Vastuksen läpi kulkee 50A:n virta, kun siihen vaikuttaa 170V:n jännite. Kuinka suuri resistanssi vastuksessa on?
SÄHKÖTEKNIIKKA LASKUHARJOITUKSIA; OHMIN LAKI, KIRCHHOFFIN LAIT, TEHO 1. 25Ω:n vastuksen päiden välille asetetaan 80V:n jännite. Kuinka suuri virta alkaa kulkemaan vastuksen läpi? 2. Vastuksen läpi kulkee
LisätiedotSÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015
SÄHKÖTEKNIIKKA NTTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015 1. PERSKÄSITTEITÄ 1.1. VIRTAPIIRI Virtapiiri on johtimista ja komponenteista tehty reitti, jossa sähkövirta kulkee. 2 Virtapiirissä on vähintään
LisätiedotSÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015
SÄHKÖTEKNIIKKA NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015 1. PERSKÄSITTEITÄ 1.1. VIRTAPIIRI Virtapiiri on johtimista ja komponenteista tehty reitti, jossa sähkövirta kulkee. 2 Virtapiirissä on vähintään
LisätiedotFysiikan laboratoriotyöt 3 Sähkömotorinen voima
Fysiikan laboratoriotyöt 3 Sähkömotorinen voima Työn suorittaja: Antti Pekkala (1988723) Mittaukset suoritettu 8.10.2014 Selostus palautettu 16.10.2014 Valvonut assistentti Martti Kiviharju 1 Annettu tehtävä
LisätiedotPUOLIJOHTEET + + - - - + + + - - tyhjennysalue
PUOLIJOHTEET n-tyypin- ja p-tyypin puolijohteet - puolijohteet ovat aineita, jotka johtavat sähköä huonommin kuin johteet, mutta paremmin kuin eristeet (= eristeen ja johteen välimuotoja) - resistiivisyydet
LisätiedotYLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN
FYSP104 / K1 YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN Työn tavoitteita oppia tuntemaan analogisen ja digitaalisen yleismittarin tärkeimmät erot ja niiden suorituskyvyn rajat oppia yleismittareiden oikea ja rutiininomainen
LisätiedotLOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi
LOPPURAPORTTI 19.11.2007 Lämpötilahälytin 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi KÄYTETYT MERKINNÄT JA LYHENTEET... 3 JOHDANTO... 4 1. ESISELOSTUS... 5 1.1 Diodi anturina... 5 1.2 Lämpötilan ilmaisu...
LisätiedotFYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto
FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva
Lisätiedotkipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.
Sähkö 25 Esineet saavat sähkövarauksen hankauksessa kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki. Hankauksessa esineet voivat varautua sähköisesti. Varaukset syntyvät, koska hankauksessa kappaleesta siirtyy
LisätiedotPUOLIJOHTEISTA. Yleistä
39 PUOLIJOHTEISTA Yleistä Pyrittäessä löytämään syy kiinteiden aineiden erilaiseen sähkön johtavuuteen joudutaan perehtymään aineen kidehilassa olevien atomien elektronisiin energiatiloihin. Seuraavassa
LisätiedotEVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003
EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003 LABORATORIOTÖIDEN OHJEET (Mukaillen työkirjaa "Teknillisten oppilaitosten Elektroniikka";
LisätiedotTEHTÄVÄT KYTKENTÄKAAVIO
TEHTÄÄT KYTKENTÄKIO 1. a) Mitkä kytkentäkaavion hehkulampuista hehkuvat? b) Kuinka monta eri kulkureittiä sähkövirralla on pariston plusnavalta miinusnavalle? 2. Piirrä sähkölaitteen tai komponentin piirrosmerkki.
LisätiedotOmnia AMMATTIOPISTO Pynnönen
MMTTOSTO SÄHKÖTEKNKK LSKHJOTKS; OHMN LK, KCHHOFFN LT, TEHO, iirrä tehtävistä N piirikaavio, johon merkitset kaikki virtapiirin komponenttien tunnisteet ja suuruudet, jännitteet ja virrat. 1. 22:n vastuksen
LisätiedotSähkötekiikka muistiinpanot
Sähkötekiikka muistiinpanot Tuomas Nylund 6.9.2007 1 6.9.2007 1.1 Sähkövirta Symboleja ja vastaavaa: I = sähkövirta (tasavirta) Tasavirta = Virran arvo on vakio koko tarkasteltavan ajan [ I ] = A = Ampeeri
LisätiedotKondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan
VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan
LisätiedotSÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:
FY6 SÄHKÖ Tavoitteet Kurssin tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia
LisätiedotPERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys
PERMITTIIVISYYS 1 Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset ja ja levyjen välillä
LisätiedotSähköopin mittauksia 1
Sähköopin mittauksia 1 Sisällysluettelo Pikaohje LoggerPro mittausohjelma... 2 Pikaohje sähköopin anturit... 3 Kytkentäalusta... 4 Sähkövirran perusominaisuudet... 6 Jännitteen perusominaisuudet... 8 Virtapiirin
LisätiedotMIKROAALTOMITTAUKSET 1
MIKROAALTOMITTAUKSET 1 1. TYÖN TARKOITUS Tässä harjoituksessa tutkit virran ja jännitteen käyttäytymistä gunn-oskillaattorissa. Piirrät jännitteen ja virran avulla gunn-oskillaattorin toimintakäyrän. 2.
LisätiedotPynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:
EAOL 1/5 Opintokokonaisuus : Jakso: Harjoitustyö: Passiiviset komponentit Pvm : vaihtosähköpiirissä Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: Tavoite: Välineet: Opiskelija oppii ymmärtämään vastuksen, kondensaattorin
LisätiedotFYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa
FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
Lisätiedot1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla
PERMITTIIVISYYS Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä. Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset +Q ja Q ja levyjen
LisätiedotPynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:
AMTEK 1/7 Opintokokonaisuus : Jakso: Harjoitustyö: 3 SÄHKÖ Pvm : Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: Tavoite: Välineet: Opiskelija oppii ymmärtämään kolmivaihejärjestelmän vaihe- ja pääjännitteiden suuruudet
LisätiedotElektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä
Elektroniikka Mitä sähkö on Sähkö on elektronien liikettä atomista toiseen. Negatiivisesti varautuneet elektronit siirtyvät atomista toiseen. Tätä kutsutaan sähkövirraksi Sähkövirrasta puhuttaessa on sovittu,
LisätiedotKaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I
Pynnönen 1/3 SÄHKÖTEKNIIKKA Kurssi: Harjoitustyö : Tehon mittaaminen Pvm : Opiskelija: Tark. Arvio: Tavoite: Välineet: Harjoitustyön tehtyäsi osaat mitata ja arvioida vastukseen jäävän tehohäviön sähköisessä
Lisätiedot33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ
TYÖOHJE 14.7.2010 JMK, TSU 33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ Laitteisto: Kuva 1. Kytkentä solenoidin ja toroidin magneettikenttien mittausta varten. Käytä samaa digitaalista jännitemittaria molempien
Lisätiedot14.1 Tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait R 1. I 1 I 3 liitos + - R 2. silmukka. Kuva 14.1: Liitoksen, haaran ja silmukan määrittely virtapiirissä.
Luku 14 Lineaaripiirit Lineaaripiireillä ymmärretään verkkoja, joiden jokaisessa haarassa jännite on verrannollinen virtaan, ts. Ohmin laki on voimassa. Lineaariset piirit voivat siis sisältää jännitelähteitä,
LisätiedotPynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:
EAOL 1/6 Opintokokonaisuus : Jakso: Harjoitustyö: 3 SÄHKÖ Pvm : Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: Tavoite: Välineet: Opiskelija oppii ymmärtämään kolmivaihejärjestelmän vaihe- ja pääjännitteiden suuruudet
LisätiedotCoulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q
Coulombin laki Kahden pistemäisen varatun hiukkasen välinen sähköinen voima F on suoraan verrannollinen varausten Q 1 ja Q 2 tuloon ja kääntäen verrannollinen etäisyyden r neliöön F = k Q 1Q 2 r 2, k =
LisätiedotKondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.
VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan
LisätiedotTASAVIRTAPIIRI - VASTAUSLOMAKE
TASAVIRTAPIIRI - VASTAUSLOMAKE Ryhmä Tekijä 1 Pari Tekijä 2 Päiväys Assistentti Täytä mittauslomake lyijykynällä. Muista erityisesti virhearviot ja suureiden yksiköt! 4 Esitehtävät 1. Mitä tarkoitetaan
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
LisätiedotKatso Opetus.tv:n video: Kirchhoffin 1. laki http://opetus.tv/fysiikka/fy6/kirchhoffin-lait/
4.1 Kirchhoffin lait Katso Opetus.tv:n video: Kirchhoffin 1. laki http://opetus.tv/fysiikka/fy6/kirchhoffin-lait/ Katso Kimmo Koivunoron video: Kirchhoffin 2. laki http://www.youtube.com/watch?v=2ik5os2enos
LisätiedotOSKILLOSKOOPIN SYVENTÄVÄ KÄYTTÖ
FYSP110/K2 OSKILLOSKOOPIN SYVENTÄVÄ KÄYTTÖ 1 Johdanto Työn tarkoituksena on tutustua oskilloskoopin käyttöön perusteellisemmin ja soveltaa työssä Oskilloskoopin peruskäyttö hankittuja taitoja. Ko. työn
LisätiedotSähkövirran määrittelylausekkeesta
VRTAPRLASKUT kysyttyjä suureita ovat mm. virrat, potentiaalit, jännitteet, resistanssit, energian- ja tehonkulutus virtapiirin teho lasketaan Joulen laista: P = R 2 sovelletaan Kirchhoffin sääntöjä tuntemattomien
LisätiedotLABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET
KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala VAHVAVIRTATEKNIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET YLEISTÄ YLEISMITTARIN OMINAISUUKSISTA: Tässä laboratoriotyössä
LisätiedotDiodit. I = Is * (e U/n*Ut - 1) Ihanteellinen diodi
Diodit Puolijohdediodilla on tasasuuntaava ominaisuus, se päästää virran lävitseen vain yhdessä suunnassa. Puolijohdediodissa on samassa puolijohdepalassa sekä p-tyyppistä että n-tyyppistä puolijohdetta.
LisätiedotTyön tavoitteita. 1 Teoriaa
FYSP103 / K3 BRAGGIN DIFFRAKTIO Työn tavoitteita havainnollistaa röntgendiffraktion periaatetta konkreettisen laitteiston avulla ja kerrata luennoilla läpikäytyä teoriatietoa Röntgendiffraktio on tärkeä
LisätiedotRAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE
RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE Yleiskuvaus Mittalaite tutkiin virtapiirin johtavuutta ja ilmaisee virtapiirissä olevan puhtaasti resistiivisen vastuksen. Mittalaitteen toiminnallisuus on parhaimmillaan, kun
LisätiedotAineopintojen laboratoriotyöt I. Ominaiskäyrät
Aineopintojen laboratoriotyöt I Ominaiskäyrät Aki Kutvonen Op.nmr 013185860 assistentti: Tommi Järvi työ tehty 31.10.2008 palautettu 28.11.2008 Tiivistelmä Tutkittiin elektroniikan peruskomponenttien jännite-virtaominaiskäyriä
LisätiedotSMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit
SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin lait,
LisätiedotNimi: Muiden ryhmäläisten nimet:
Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet: PALKKIANTURI Työssä tutustutaan palkkianturin toimintaan ja havainnollistetaan sen avulla pienten ainepitoisuuksien havainnointia. Työn mittaukset on jaettu kolmeen osaan,
LisätiedotHarjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi
Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi 3. Selitä: a. Suljettu virtapiiri Suljettu virtapiiri on sähkövirran reitti, jonka muodostavat johdot, paristot ja komponentit. Suljetussa virtapiirissä
LisätiedotMuuntajat ja sähköturvallisuus
OAMK Tekniikan yksikkö LABORATORIOTYÖ 1 Muuntajat ja sähköturvallisuus 1.1 Teoriaa Muuntaja on vaihtosähkömuunnin, jossa energia siirtyy ensiokaamista toisiokäämiin magneettikentän välityksellä. Tavanomaisen
LisätiedotTN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu
TN 3 / SÄHKÖASIOITA Viitaniemen koulu SÄHKÖSTÄ YLEISESTI SÄHKÖ YMPÄRISTÖSSÄ = monen erilaisen ilmiön yhteinen nimi = nykyihminen tulee harvoin toimeen ilman sähköä SÄHKÖN MUODOT SÄHKÖN MUODOT pistorasioista
LisätiedotMuuntajan toiminnasta löytyy tietoja tämän työohjeen teoriaselostuksen lisäksi esimerkiksi viitteistä [1] - [4].
FYS 102 / K6. MUUNTAJA 1. Johdanto Muuntajassa on kaksi eristetystä sähköjohdosta kierrettyä kelaa yhdistetty rautasydämellä ensiöpiiriksi ja toisiopiiriksi. Muuntajan toiminta perustuu sähkömagneettiseen
LisätiedotELEKTRONIN LIIKE MAGNEETTIKENTÄSSÄ
FYSP105 /1 ELEKTRONIN LIIKE MAGNEETTIKENTÄSSÄ 1 Johdanto Työssä tutkitaan elektronin liikettä homogeenisessa magneettikentässä ja määritetään elektronin ominaisvaraus e/m. Tulosten analyysissa tulee kiinnittää
LisätiedotMittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014
Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella
LisätiedotLVI-laitosten laadunvarmistusmittaukset PUMPUN OMINAISKÄYRÄ. v0.3
LVI-laitosten laadunvarmistusmittaukset PUMPUN OMINAISKÄYRÄ v0.3 25.4.2017 SISÄLLYS SISÄLLYS 1 1 JOHDANTO 2 2 ESITEHTÄVÄT 2 3 TARVITTAVAT VÄLINEET 3 4 TYÖN SUORITUS 5 4.1 Alkutoimet 6 4.2 Vakiokäyrämittaus
LisätiedotOma nimesi Puolijohteet
Puolijohteet Puolijohdetekniikan perusteet Puolijohdeaineet Puolijohteet ovat oma selvä ryhmä johteiden ja eristeiden välissä. Puhtaista alkuaineista pii ja germanium käyttäytyvät puolijohteiden tavoin.
LisätiedotLIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 1 1 LIITE 1 VIRHEEN RVIOINNIST Mihin tarvitset virheen arviointia? Mittaustuloksiin sisältyy aina virhettä, vaikka mittauslaite olisi
LisätiedotPUOLIJOHTEISTA. Yleistä
39 POLIJOHTEISTA Yleistä Pyrittäessä löytämään syy kiinteiden aineiden erilaiseen sähkön johtavuuteen joudutaan perehtymään aineen kidehilassa olevien atomien elektronisiin energiatiloihin. Seuraavassa
LisätiedotVASTUKSEN JA DIODIN VIRTA-JÄNNITEOMINAISKÄYRÄT
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 1 1 VASTUKSEN JA DIODIN VIRTA-JÄNNITEOMINAISKÄYRÄT 1. Työn tavoitteet 1.1 Mittausten tarkoitus Tässä työssä tutustut sähköisiin perusmittauksiin.
LisätiedotOperaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.
TYÖ 11. Operaatiovahvistin Operaatiovahvistin on mikropiiri ( koostuu useista transistoreista, vastuksista ja kondensaattoreista juotettuna pienelle piipalaselle ), jota voidaan käyttää useisiin eri kytkentöihin.
LisätiedotLIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA
1 LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA Mihin tarvitset virheen arviointia? Mittaustulokset ovat aina todellisten luonnonvakioiden ja tutkimuskohdetta kuvaavien suureiden likiarvoja, vaikka mittauslaite olisi miten
LisätiedotHALLIN ILMIÖ 1. TUTKITTAVAN ILMIÖN TEORIAA
1 ALLIN ILMIÖ MOTIVOINTI allin ilmiötyössä tarkastellaan johteen varauksenkuljettajiin liittyviä suureita Työssä nähdään kuinka all-kiteeseen generoituu all-jännite allin ilmiön tutkimiseen soveltuvalla
LisätiedotOikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.
Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen. 1. Tuletko mittaamaan AC tai DC -virtaa? (DC -pihdit luokitellaan
LisätiedotDEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit
DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin
LisätiedotTehtävä 1. a) sähkövirta = varausta per sekunti, I = dq dt = 1, A = 1, C s protonin varaus on 1, C
Tehtävä a) sähkövirta = varausta per sekunti, I = dq dt =, 5 0 3 =, 5 0 3 C s protonin varaus on, 6 0 9 C Jaetaan koko virta yksittäisille varauksille:, 5 0 3 C s kpl = 9 05, 6 0 9 s b) di = Jd = J2πrdr,
LisätiedotLIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA
1 Mihin tarvitset virheen arviointia? Mittaustuloksiin sisältyy aina virhettä, vaikka mittauslaite olisi miten uudenaikainen tai kallis tahansa ja mittaaja olisi alansa huippututkija Tästä johtuen mittaustuloksista
LisätiedotMitataan kanavatransistorin ja bipolaaritransistorin ominaiskäyrät. Tutustutaan yhteisemitterikytketyn transistorivahvistimen ominaisuuksiin.
FYSE300 Elektroniikka 1 Elektroniikka 1:n (FYSE300) laboratorioharjoitukset sisältävät kaksi työtä: Työ 1: (osa A) Työ 2: (osa B) Peruskomponentit: vastus, diodi ja zenerdiodi. Tutkitaan vastuksen käyttöä
LisätiedotElektroniikka ja sähkötekniikka
Elektroniikka ja sähkötekniikka Sähköisiltä ilmiöiltä ei voi välttyä, vaikka ei käsittelisikään sähkölaitteita. Esimerkiksi kokolattiamatto, muovinen penkki, piirtoheitinkalvo tai porraskaide tulevat sähköisiksi,
LisätiedotKaikki kytkennät tehdään kytkentäalustalle (bimboard) ellei muuta mainita.
FYSE300 Elektroniikka 1 (FYSE301 FYSE302) Elektroniikka 1:n (FYSE300) laboratorioharjoitukset sisältävät kaksi työtä, joista ensimmäinen sisältyy A-osaan (FYSE301) ja toinen B-osaan (FYSE302). Pelkän A-osan
LisätiedotDEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Passiiviset piirikomponentit Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet vastus käämi kondensaattori puolijohdekomponentit Tarkoitus on esitellä piiriteorian
LisätiedotOhjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin
Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin Kari Eloranta 2016 Jyväskylän Lyseon lukio 11. tammikuuta 2016 Kokeen rakenne Fysiikan kokeessa on 13 tehtävää, joista vastataan kahdeksaan. Tehtävät 12 ja 13 ovat
LisätiedotTyö 16A49 S4h. ENERGIAN SIIRTYMINEN
TUUN AMMATTIKOKEAKOULU TYÖOHJE 1/5 Työ 16A49 S4h ENEGIAN SIITYMINEN TYÖN TAVOITE Työssä perehdytään energian siirtymiseen vaikuttaviin tekijöihin sekä lämpöenergian johtumisen että sähköenergian siirtymisen
Lisätiedota) I f I d Eri kohinavirtakomponentit vahvistimen otossa (esim. http://www.osioptoelectronics.com/)
a) C C p e n sn V out p d jn sh C j i n V out Käytetyt symbolit & vakiot: P = valoteho [W], λ = valodiodin ilmaisuvaste eli responsiviteetti [A/W] d = pimeävirta [A] B = kohinakaistanleveys [Hz] T = lämpötila
LisätiedotKuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi
31 VAIHTOVIRTAPIIRI 311 Lineaarisen vaihtovirtapiirin impedanssi ja vaihe-ero Tarkastellaan kuvan 1 mukaista vaihtovirtapiiriä, jossa on resistanssi R, kapasitanssi C ja induktanssi L sarjassa Jännitelähde
Lisätiedot1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina
1 Kohina Kohina on yleinen ongelma integroiduissa piireissä. Kohinaa aiheuttavat pienet virta- ja jänniteheilahtelut, jotka ovat komponenteista johtuvia. Myös ulkopuoliset lähteet voivat aiheuttaa kohinaa.
Lisätiedot1. Tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait
Kimmo Silvonen, Sähkötekniikka ja elektroniikka, Otatieto 2003. Tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait Sähkötekniikka ja elektroniikka, sivut 5-62. Versio 3..2004. Kurssin Sähkötekniikka laskuharjoitus-,
LisätiedotKannattaa opetella parametrimuuttujan käyttö muidenkin suureiden vaihtelemiseen.
25 Mikäli tehtävässä piti määrittää R3:lle sellainen arvo, että siinä kuluva teho saavuttaa maksimiarvon, pitäisi variointirajoja muuttaa ( ja ehkä tarkentaa useampaankin kertaan ) siten, että R3:ssä kulkeva
LisätiedotElektroniikan komponentit
Elektroniikan komponentit Elektroniikka ja sähköoppi Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd Elektroniikka Elektroniikan parissa käsitellään huomattavasti pienempiä ja heikompia järjestelmiä
LisätiedotTYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla.
TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS Tehtävä Välineet Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla. Kaksoiskanavaoskilloskooppi KENWOOD
LisätiedotTASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT
TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT Työselostuksen laatija: Tommi Tauriainen Luokka: TTE7SN1 Ohjaaja: Jaakko Kaski Työn tekopvm: 02.12.2008 Selostuksen luovutuspvm: 16.12.2008 Tekniikan
LisätiedotSÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 7. Tehtävä 1
SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA Harjoitus - luento 7 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus R L = 10 ς. Kyllästysalueella kollektori-emitterijännite
LisätiedotSMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA
SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Vastusten kytkennät Energialähteiden muunnokset sarjaankytkentä rinnankytkentä kolmio-tähti-muunnos jännitteenjako virranjako Käydään läpi vastusten keskinäisten kytkentöjen erilaiset
LisätiedotMITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA
KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOL Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 21 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen MITTALAITTEIDEN OMINAISKSIA ja RAJOITKSIA TYÖN TAVOITE: Tässä laboratoriotyössä tutustumme mittalaitteiden
LisätiedotSähkötekniikka ja elektroniikka
Sähkötekniikka ja elektroniikka Kimmo Silvonen (X) Diodi ja puolijohteet Luento Ideaalidiodi = kytkin Puolijohdediodi = epälineaarinen vastus Sovelluksia, mm. ilmaisin ja LED, tasasuuntaus viimeis. viikolla
LisätiedotElektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist
Elektroniikka Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Kurssin sisältö Sähköopin perusteet Elektroniikan perusteet Sähköturvallisuus ja lainsäädäntö Elektroniikka musiikkiteknologiassa Suoritustapa
Lisätiedot