Physik compact, Basiswissen 7, Schulbuch

93 17.5 Transistor Brückengleichrichter (full-wave-rectifier) A1 Überlege für jede Halbwelle des Wechselstromes den Stromfluss über das Glühlämpchen! A2 Gib Vorteile dieser Gleichrichtung gegenüber der Schaltung aus 17.4.1 an! Der Gleichstrom, den wir im letzten Versuch erhalten haben, weist periodische Schwankungen zwischen ei- nem Maximalwert und Null auf. Man nennt dies einen pulsierenden Gleichstrom. Glättung von pulsierendem Gleichstrom Die meisten elektronischen Bauteile funktionieren nur dann, wenn die angelegten Spannungen nicht schwanken. Um pulsierenden Gleichstrom zu glätten, verwendet man beispielsweise Kondensatoren: Ein Kondensator ist ein Ladungsspeicher und wirkt als Energiespeicher. Er wird jedes Mal aufgeladen, wenn die angelegte Spannung zunimmt. Nimmt die ange- legte Spannung wieder ab, gibt der Kondensator sei- ne Energie ab und verhindert ein Absinken der Span- nung auf null ( Glättung, smoothing ). 17.4.2 17.4.3 Versuch Grätz´sche Brückenschaltung Betreibe ein Glühlämpchen mit Wechselspannung, wie in Abb. 93.1. Die an der Glühlampe anliegende Spannung beobachten wir mit dem Oszillographen. Abb. 93.1 Grätz´sche Brückenschaltung ~ I Spannung an der Lampe Versuch Glättung Ergänze die Schaltung aus 17.4.2 durch einen Kon- densator: Abb. 93.2 Erzeugung von „geglättetem“ Gleichstrom ~ I Spannung an der Lampe Der Kondensator verringert die Spannungsschwankungen. Transistor Das Wort Transistor ist ein Kunstwort. Es leitet sich von transfer resistor ab und beschreibt damit einen elektronischen Bauteil, dessenWiderstand (resistance) steuerbar ist. Aufbau eines npn-Transistors Wir behandeln im Folgenden einen Flächentransistor. Er besteht aus drei Halbleiterschichten. Die beiden äu- ßeren sind n-Leiter (Donatoren). Sie werden als Emit- ter ( E, emitter ) und Kollektor ( K, collector ) bezeichnet. Diemittlere Schicht ist ein p-Leiter (Akzeptor) und sehr dünn (10 –6  m). Sie wird als Basis ( B, base ) bezeichnet: 17.5 17.5.1 Abb. 93.3 links Schematischer Aufbau eines npn-Flächentran­ sistors und Schaltsymbol rechts: Verschiedene Transistoren B K E Kollektor Emitter Basis n n p B K Versuch Verhalten eines Transistors Überprüfe das Verhalten eines Transistors in einem einfachen Stromkreis, indem du jeweils zwei Elekt- roden des Transistors verwendest und jede Polung ausprobierst: Abb. 93.4 Mit jeweils zwei Elektro- den des Tran- sistors und mit den zwei Polungen der Spannungs- quelle kann der Stromkreis auf sechs verschiedene Arten aufge- baut werden. Beschreibe die Versuchsaus- gänge in einer Tabelle! + - + - - + - + a) b) c) d) e) f) + - - + Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv