План-конспект урока по физике. Тема: Генератор на транзисторе. Автоколебания

Цель урока: формировать представление об автоколебаниях; самые разные частоты вырабатывают с помощью автоколебательных систем, без них были бы невозможны современная радиосвязь, телевидение.

Ход работы

Проверка домашнего задания методом заполнения таблицы

– На карточках, розданных учащимся, с правой стороны хаотично расположены правильные ответы; с левой стороны записаны формулы, законы, выражения величин, по изученной теме.

В течение 7 минут надо записать правильные коды ответов и сдать работу учителю.

1

Энергия магнитного поля

1

Im= Um/R

2

Энергия электрического поля

2

XC= 1/ω C

3

Полная энергия колебательного контура

3

Wp= qm2/2C

4

Основное уравнение, описывающее свободные колебания в контуре

4

Im= qmω

5

Формула Томсона

5

u=Umsinωt

6

Закон изменения электрического заряда

6

T= 2π/ω0= QUOTE

width="47" height="19" class=""/>

7

Закон изменения силы тока

7

q′′= – q/ LC

8

Амплитуда силы тока

8

I= Im/ QUOTE

9

Закон изменения напряжения

9

XL = ωL

10

Поток магнитной индукции

10

q= qmcosω0t

11

Активное сопротивление в электрической цепи с резистором

11

W= QUOTE + QUOTE

12

Действующее значение силы тока

12

Ф= BScosωt

13

Действующее значение напряжения

13

I =Imsin(ωt+φ)

14

Формула емкостного сопротивления

14

R= Um/Im

15

Формула индуктивного сопротивления

15

P = I2R

16

Амплитуда силы тока при резонансе

16

Wk= Li2/2

17

Мощность в электрической цепи с резистором

17

U=Um/ QUOTE

Код ответа: 1- 16; 2- 3; 3- 11; 4- 7; 5- 6; 6- 10; 7- 13; 8- 4; 9- 5; 10- 12; 11- 14; 12- 8; 13- 17; 14- 2; 15- 9; 16- 1; 17- 15/

Изучение нового материала

Повторение механических автоколебаний.

1. Автоколебательные системы.

Если в систему, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания,

поместить источник энергии и система сама регулировала бы подачу энергии порциями, то появятся незатухающие колебания.

Системы называются автоколебательными, если в них создаются незатухающие колебания за счет поступления энергии от источника внутри системы.

Генератор на транзисторе – автоколебательная система.

2. Как создать незатухающие колебания в контуре?

Необходимо обеспечивать автоматическую работу клапана или ключа.

Клапан должен обладать большим быстродействием. Такую работу безынерционного клапана выполняет транзистор, который состоит из 3-х полупроводников: коллектора,

эмиттера и базы. Эмиттер и коллектор имеют одинаковые основные носители заряда;

основные носители базы имеют противоположный знак.

3. Работа генератора на транзисторе.

На схеме видим, что колебательный контур последовательно соединен с источником напряжения, а далее расположен транзистор.

На коллектор подается отрицательный потенциал, а на эмиттер – положительный.

Переход база – коллектор является обратным (ток в цепи не идет); при этом переход эмиттер- база оказывается прямым. Что соответствует разомкнутому ключу на схемах.

Чтобы в контуре появился ток и зарядил конденсатор необходимо сообщать базе отрицательный потенциал относительно эмиттера. Это соответствует замкнутому ключу на схеме. Для компенсации потерь энергии в контуре напряжение на эмиттерном переходе

должно постоянно менять знак, для осуществления обратной связи.

В данном случае обратная связь возникает из-за индуктивной связи катушек. Одна из ник расположена в контуре, другая подключена к эмиттерному переходу.

Чтобы колебания в контуре не затухали, необходимо подбирать фазу колебаний напряжения на эмиттерном переходе так, что «толчки» тока действуют на контур в нужные интервалы времени.

От индуктивности катушки и емкости конденсатора зависит частота колебаний в контуре.

ω0=1 / QUOTE

Чем меньше индуктивность и емкость, тем больше частота колебаний

Генераторы на транзисторах широко применяются в радиотехнических устройствах, электронно – вычислительных машинах.

4. Основные элементы автоколебательной системы.

Выделим основные элементы, применяемые во многих автоколебательных системах.

Источник энергии автоколебаний

Для электромагнитных колебательных систем

Для механических колебательных систем

 

1. Источник постоянного напряжения

Генератор на транзисторе

Потенциальная энергия поднятой гири или сжатой пружины

 

2. Колебательная система

Колебательный контур

Маятник

 

3. Регулятор поступления энергии

Транзистор

Анкерное устройство

 

4. Обратная связь

Индуктивная связь катушки контура с катушкой в цепи эмиттер – база

Закрепление изученной темы

1. Где возникают автоколебания?

2. Чем отличаются автоколебания от свободных и вынужденных колебаний?

3. Описать роль транзистора в создании автоколебаний?

4. Что такое обратная связь и как она осуществляется в генераторе на транзисторе?

5. Выделить элементы автоколебательной системы.

Подведем итоги урока

Домашнее задание: § 36, повт. §34, № 971, 976.



1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...

поступки владимира дубровского
План-конспект урока по физике. Тема: Генератор на транзисторе. Автоколебания