Дослідження діодного моста за допомогою осцилографа

джерело струму

випрямні напівпровідникові діоди (4 шт.)

трансформатор з осердям

резистор(на 50 Ом)

● осцилограф

● змінний струм — електричний струм, сила та напрямок якого періодично змінюються з часом, на відміну від постійного струму, який не змінює напрямку та сили. Електромережі, зокрема й побутові, передають змінний струм. Однак, багатьом електричним та електронним приладам для роботи потрібен постійний струм;● випрямлення — перетворення змінного струму у постійний. Випрямлення здійснюють прилади, які називаються випрямлячі, вони є важливими компонентами більшості блоків живлення. Для випрямлення використовуються пристрої, які пропускають струм тільки в одному напрямку — діоди. Зараз це майже завжди напівпровідникові діоди;● простий випрямляч струму складається з чотирьох діодів та трансформатора.

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.2. Складаємо коло за схемою:

Резистор у цьому колі служить навантаженням для випрямляча.3. Вмикаємо блок живлення та переводимо його у режим змінного струму, встановлюємо на ньому вихідну напругу 1 В з частотою 5 кГц. Тепер до контактів блока живлення приєднуємо додаткові провідники, які дозволять нам вивести значення вихідної напруги на перший канал осцилографа. До контактів резистора також приєднаємо додаткові провідники — від другого каналу осцилографа. 4. Вмикаємо та налаштовуємо осцилограф.5. Розглянемо покази осцилографа:

Звертаємо увагу, що сигнал з першого каналу, що візуалізує струм, який видає блок живлення, має яскраво виражену синусоїдну форму, типову для змінного струму (жовта крива на рисунку вище). Сила та напрямок такого струму змінюється з частотою 5 кГц (4,999 кГц) Звертаємо увагу, що вихідний струм у колі пульсує із частотою, вдвічі вищою — 10 кГц (9,999 кГц). Порівнюючи обидві криві, звертаємо увагу, що максимуми першої жовтої кривої (напруга змінного струму, який видає блок живлення) відповідають максимумам другої (пульсуюча напруга на резисторі), але й мінімуми першої кривої також відповідають максимумам другої.Коли миттєве значення напруги додатне, струм має напрямок як на схемі нижче — діоди, помічені пунктирними стрілками закриті, а суцільними — відкриті. Напруга на резисторі додатна та зростає одночасно із вхідною напругою — має таку ж фазу.

Коли ж миттєве значення вхідної напруги стає від’ємним, діоди, які раніше були відкриті, закриваються, а закриті — відкриваються, тим самим своєрідно перевертаючи під’єднання навантаження, і хоча вхідна напруга від'ємна, напруга на навантаженні — додатна та змінюється синхронно, у протифазі з вхідною:

Таким чином, напруга на навантаженні ніколи не змінює знаку і струм має один і той самий напрямок весь час. Напруга змінного струму на блоці живлення коливається у межах від -1,5 до +1,5 В, тобто, з амплітудою — 1,5 В та чинним значенням напруги 1,02 В. У той самий час чинна напруга на вторинній обмотці трансформатора дорівнює 2,8 В. А пульсуюча напруга на резисторі коливається у межах від -0,5 до +2,1 В.

Під час виконання досліду ми склали простий випрямляч змінного струму з трансформатора та чотирьох діодів, а також дослідили його роботу за допомогою осцилографа. Ми переконалися, що змінний струм із частотою 5 кГц, який видає блок живлення, зазнає трансформацій після проходження через випрямляч та стає пульсуючим із частотою 10 кГц та з напругою у межах від -0,5 до +2,1 В.