فيديو السؤال: تحديد شدة تيار القاعدة لدائرة ترانزستور | نجوى فيديو السؤال: تحديد شدة تيار القاعدة لدائرة ترانزستور | نجوى

فيديو السؤال: تحديد شدة تيار القاعدة لدائرة ترانزستور الفيزياء • الصف الثالث الثانوي

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في حصص الفيزياء المباشرة على نجوى كلاسيز وتعلم المزيد حول هذا الدرس من أحد مدرسينا الخبراء!

وصل ترانزستور بدائرة كهربية؛ حيث 𝑉CC = ٧ V، 𝑅C = ٣ kΩ، 𝑉CE = ٠٫٤ V، 𝛽e = ٢٧. احسب شدة تيار القاعدة، واكتب إجابتك لأقرب ثلاث منازل عشرية بالمللي أمبير.

٠٦:١٣

نسخة الفيديو النصية

وصل ترانزستور بدائرة كهربية؛ حيث ‪𝑉CC‬‏ يساوي سبعة فولت، ‪𝑅C‬‏ تساوي ثلاثة كيلو أوم، ‪𝑉CE‬‏ يساوي ٠٫٤ فولت، ‪𝛽e‬‏ تساوي ٢٧. احسب شدة تيار القاعدة، واكتب إجابتك لأقرب ثلاث منازل عشرية بالملي أمبير.

معطى لدينا هنا مجموعة من القيم. دعونا نبدأ بتذكر ما تمثله كل قيمة. سيكون من المفيد أيضًا رسم مخطط دائرة كهربية لإضافة القيم إليه وذلك للمساعدة على فهم الكميات التي نتعامل معها بشكل أفضل. نلاحظ أننا أضفنا المناطق الثلاث للترانزستور أيضًا إلى المخطط: المجمع والقاعدة والباعث.

القيمة الأولى المعطاة لنا في السؤال، ‪𝑉CC‬‏، تمثل فرق الجهد المزود عبر المجمع والباعث بواسطة هذه البطارية الموضحة بالأسفل هنا. ‏‪𝑅C‬‏ تمثل مقاومة تيار المجمع، ‪𝑉CE‬‏ يمثل فرق الجهد المقيس عبر المجمع والباعث. نلاحظ أن التيار المتجه إلى المجمع، وهو ما يعرف بتيار المجمع، يمر عبر هذه المقاومة. هذا يعني أن فرق الجهد ‪𝑉CC‬‏ الذي توفره البطارية يوزع على المقاومة والترانزستور. ولهذا السبب، تكون قيمة فرق الجهد ‪𝑉CE‬‏ المقيسة عبر مجمع الترانزستور وباعثه أقل من قيمة ‪𝑉CC‬‏.

المعلومة الأخرى المعطاة لنا في السؤال هي قيمة ‪𝛽e‬‏ التي تمثل نسبة تكبير التيار للدائرة الكهربية. دعونا نتذكر أن قيمة هذه النسبة تحسب عن طريق قسمة شدة تيار المجمع ‪𝐼C‬‏ على شدة تيار القاعدة ‪𝐼B‬‏.

يطلب منا هذا السؤال حساب شدة تيار القاعدة؛ أي شدة هذا التيار الموضح في المخطط. ومن ثم، دعونا نعد ترتيب هذه المعادلة لجعل ‪𝐼B‬‏ في طرف بمفرده. بضرب كلا الطرفين في ‪𝐼B‬‏ على ‪𝛽e‬‏ وحذف حدي ‪𝛽e‬‏ على اليسار وحدي ‪𝐼B‬‏ على اليمين، نجد أن شدة تيار القاعدة ‪𝐼B‬‏ تساوي شدة تيار المجمع ‪𝐼C‬‏ مقسومة على نسبة تكبير التيار ‪𝛽e‬‏.

لدينا الآن معادلة للكمية التي نريد حساب قيمتها؛ أي ‪𝐼B‬‏. لكننا لا نعرف حتى الآن قيمة شدة تيار المجمع ‪𝐼C‬‏ في هذه المعادلة. هذا يعني أنه علينا إيجاد طريقة للتعبير عن ‪𝐼C‬‏ بدلالة قيم نعرفها بالفعل.

في البداية، نعلم أن تيار المجمع يجب أن يمر عبر مقاومة المجمع، التي نعرف أن قيمتها تساوي ‪𝑅C‬‏. ووفقًا لقانون أوم، نعلم أنه عند ضرب ‪𝐼C‬‏ في ‪𝑅C‬‏، نحصل على فرق الجهد عبر هذه المقاومة. نلاحظ أنه يمكننا إيجاد علاقة تربط بين هذه القيمة وقيم أخرى معروفة لدينا من خلال تطبيق قانون كيرشوف الثاني على المسار الخارجي لهذه الدائرة الكهربية. نتذكر أن هذا القانون ينص على أن مجموع فروق الجهد عبر كل مكون في أي مسار مغلق في دائرة كهربية يساوي صفرًا.

إذن، بداية من مصدر فرق الجهد هذا وبالتحرك في المسار الخارجي للدائرة الكهربية، نجد أن صفرًا يساوي ‪𝑉CC‬‏ ناقص ‪𝐼C‬‏ في ‪𝑅C‬‏ ناقص ‪𝑉CE‬‏، وفقًا لقانون كيرشوف الثاني. هذا يعني أن فرق الجهد الذي توفره البطارية ناقص فرق الجهد عبر المقاومة وناقص فرق الجهد عبر الترانزستور يساوي صفرًا.

يمكننا إعادة ترتيب هذه المعادلة للحصول على معادلة حساب شدة تيار المجمع ‪𝐼C‬‏ بدلالة الكميات ‪𝑉CC‬‏، ‪𝑅C‬‏، ‪𝑉CE‬‏ التي نعرف قيمها. لكي نفعل ذلك، سنجمع أولًا ‪𝐼C‬‏ في ‪𝑅C‬‏ مع كلا الطرفين، مع ملاحظة أنه يمكننا بعد ذلك حذف الحدين الموجب والسالب المتساويين في الطرف الأيمن. بعد ذلك، يمكننا قسمة كلا الطرفين على ‪𝑅C‬‏، فتصبح لدينا معادلة وهي أن شدة تيار المجمع ‪𝐼C‬‏ تساوي ‪𝑉CC‬‏ ناقص ‪𝑉CE‬‏ مقسومًا على ‪𝑅C‬‏.

علينا أن نتذكر أننا نريد حساب شدة تيار القاعدة ‪𝐼B‬‏ في الأساس. لقد أوجدنا بالفعل معادلة لحساب ‪𝐼B‬‏ بدلالة ‪𝐼C‬‏ و‪𝛽e‬‏. دعونا نفرغ الآن بعض المساحة حتى نتمكن من التعويض في هذه المعادلة التي أوجدناها لحساب ‪𝐼C‬‏.

بالتعويض بالقيم في معادلة حساب شدة تيار المجمع ‪𝐼C‬‏، نحصل على هذه المعادلة لشدة تيار القاعدة ‪𝐼B‬‏. يمكننا إعادة كتابة ذلك على نحو أبسط على الصورة ‪𝑉CC‬‏ ناقص ‪𝑉CE‬‏ على ‪𝑅C‬‏ في ‪𝛽e‬‏. نعرف قيم جميع الكميات الموجودة في الطرف الأيمن لهذه المعادلة. لكن قبل التعويض بها، علينا تحويل وحدة المقاومة ‪𝑅C‬‏ من الكيلو أوم إلى الأوم. بتذكر أن الكيلو أوم الواحد يساوي ١٠٠٠ أوم، نجد أن ثلاثة كيلو أوم يساوي ٣٠٠٠ أوم. بعد ذلك، بالتعويض بالقيم التي لدينا، نحصل على هذه المعادلة. بكتابة هذا المقدار على الآلة الحاسبة، نحصل على ناتج يساوي ٨٫١٤٨ في ١٠ أس سالب خمسة أمبير.

نلاحظ أن السؤال يطلب منا كتابة الإجابة بالمللي أمبير لأقرب ثلاث منازل عشرية. لنتذكر أن الأمبير الواحد يساوي ١٠٠٠ مللي أمبير. إذن، ‪𝐼B‬‏ تساوي ٨٫١٤٨ في ١٠ أس سالب خمسة مضروب في ١٠٠٠ مللي أمبير. بإعادة كتابة هذا العدد في صورة عدد عشري وبالتقريب لأقرب ثلاث منازل عشرية، نحصل على الإجابة النهائية للسؤال وهي أن شدة تيار القاعدة تساوي ٠٫٠٨١ مللي أمبير.

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في الحصص المباشرة على نجوى كلاسيز وحقق التميز الدراسي بإرشاد وتوجيه من مدرس خبير!

  • حصص تفاعلية
  • دردشة ورسائل
  • أسئلة امتحانات واقعية

تستخدم «نجوى» ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. اعرف المزيد عن سياسة الخصوصية