نسخة الفيديو النصية
يوضح مخطط الدائرة الكهربية الآتي «ترانزستور» يستخدم مفتاحًا. بفحص المخطط، حدد إذا ما كان المفتاح مفتوحًا أم مغلقًا، وأوجد نسبة تجزئة التيار 𝛼𝑒. أ: المفتاح مغلق ونسبة تجزئة التيار تساوي 0.96. ب: المفتاح مغلق ونسبة تجزئة التيار تساوي 0.04. ج: المفتاح مفتوح ونسبة تجزئة التيار تساوي 0.96. د: المفتاح مفتوح ونسبة تجزئة التيار تساوي 0.04.
هذا رمز الترانزستور في الدائرة الكهربية. يساعدنا هذا الرمز في تمييز بعض خواص الترانزستور بفضل هذا السهم الصغير. نظرًا لأن السهم يشير إلى الخارج، فإننا نعلم أن هذا الترانزستور من النوع NPN، لا النوع PNP الذي له سهم يشير إلى الداخل. يمكننا أيضًا أن نتذكر أنه في رمز الترانزستور، يرسم رأس السهم دائمًا بحيث يكون متصلًا بمنطقة الباعث. هذا يعني أنه في هذا المخطط، الباعث موجود هنا. وعليه، يمكننا معرفة أن المجمع يجب أن يكون هنا، وأن القاعدة توجد بين الباعث والمجمع.
بعد أن سمينا مكونات الترانزستور، سنتناول أيضًا قيم شدة التيار الموضحة على المخطط. نلاحظ أن 72 مللي أمبير هي شدة تيار المجمع، وسنرمز إليها بالرمز 𝐼C. وشدة التيار التي تساوي ثلاثة مللي أمبير هي شدة تيار القاعدة، وسنرمز إليها بالرمز 𝐼B. نلاحظ أن شدة تيار القاعدة هنا أقل بكثير من شدة تيار المجمع. وهذا ما نتوقعه عادة في الترانزستور.
تذكر أن الترانزستور يمكن أن يستخدم مفتاحًا. وذلك لأن وجود تيار القاعدة يسمح بتدفق تيار المجمع. في هذه الحالة، يمكننا القول إن الترانزستور في حالة تشغيل. لكن إذا لم يكن هناك تيار قاعدة، فلن يتدفق تيار المجمع، ومن ثم يكون الترانزستور في حالة إيقاف. نظرًا لوجود تيار قاعدة هنا، يمكننا القول إن المفتاح الذي يكونه هذا الترانزستور مغلق. حسنًا، يشير الخياران ج، د إلى أن المفتاح مفتوح، لذا يمكننا استبعاد هذين الخيارين.
علينا أيضًا إيجاد نسبة تجزئة التيار، التي يشار إليها بالرمز 𝛼𝑒. يمكننا فعل ذلك باستخدام المعادلة 𝐼C تساوي 𝐼E في 𝛼𝑒، حيث 𝐼C شدة تيار المجمع، و𝐼E شدة تيار الباعث، و𝛼𝑒 نسبة تجزئة التيار. تعرف هذه المعادلة نسبة تجزئة التيار بأنها ثابت التناسب بين تيار المجمع وتيار الباعث.
يمكننا أن نجعل نسبة تجزئة التيار في طرف بمفردها في هذه المعادلة بقسمة كلا الطرفين على 𝐼E. هذا يعطينا 𝐼C على 𝐼E يساوي 𝛼𝑒. يمكننا تبديل الطرفين الأيسر والأيمن من هذه المعادلة لنحصل على 𝛼𝑒 تساوي 𝐼C على 𝐼E. إذن يمكننا أيضًا التفكير في نسبة تجزئة التيار باعتبارها النسبة بين تيار المجمع وتيار القاعدة.
لدينا قيمة 𝐼C، لكننا لا نعرف قيمة 𝐼E حتى الآن. لحسن الحظ، من السهل حساب هذه القيمة. علينا فقط أن نتذكر أن تيار الباعث، الموجود هنا على المخطط، يساوي مجموع تيار المجمع وتيار القاعدة. بكتابة ذلك في صورة معادلة، نحصل على 𝐼E تساوي 𝐼C زائد 𝐼B.
والآن باستخدام قيمتي 𝐼C و𝐼B المعطاتين في المخطط، نجد أن تيار الباعث يساوي 75 مللي أمبير. أصبحنا الآن جاهزين لإيجاد قيمة نسبة تجزئة التيار. شدة تيار المجمع تساوي 72 مللي أمبير، وشدة تيار الباعث تساوي 75 مللي أمبير. بحساب هذا على الآلة الحاسبة، نجد أن نسبة تجزئة التيار تساوي 0.96.
لاحظ أن هذا عدد لا بعد له؛ لأن وحدتي شدة التيار تلغي إحداهما الأخرى في البسط والمقام. هذا يعني أن الإجابة الصحيحة عن السؤال هي الخيار أ. المفتاح مغلق ونسبة تجزئة التيار تساوي 0.96.
