Вольт-амперна характеристика стабілітрона

джерело струму

мультиметри (2 шт.)

Для проведення демонстраційного досліду краще використовувати два мультиметри, але оскільки в набір Amperia входить лише один — другий тимчасово можна використати з іншого набору.

стабілітрон

з’єднувальні провідники

● комп’ютер або лептоп● локальна Wi-Fi мережа

● 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";● графік вольт-амперної характеристики стабілітрона для прямого струму має вигляд кривої з пологою частиною до "напруги відкривання" та з крутою частиною — після неї;● 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.

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

3. Вмикаємо блок живлення, переконуємося, що він працює у режимі постійного струму. Приєднуємо комп’ютер до його web-інтерфейсу (детальніше про приєднання блока живлення до комп’ютера див. інструкцію та дослід "Підключення блока живлення та мультиметра до мережі та комп’ютера"), 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.4. Тепер у web-інтерфейсі блока живлення запускаємо дослідження. Звертаємо увагу на виміри мультиметрів, які показують, як зі 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.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:

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.7. Запускаємо дослідження.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:

Під час виконання досліду ми познайомились із нелінійним напівпровідниковим приладом — стабілітроном, що пропускає прямий струм, але лише після "напруги відкривання" та зворотний струм — після "напруги пробою". При тому, на відміну від більшості інших різновидів діодів, досягнення напруги пробою не пошкоджує стабілітрон.