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. 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 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 2.1.1 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. 2.1.2 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 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 1 + - 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 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 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 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 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 4.2 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 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.)