Номер 1, страница 170 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

1. Определите напряжение на выходе маломощного кремниевого транзистора (рис. 183), если сопротивление подключенного к нему резистора 5 кОм. Сила тока в эмиттере составляет 1 мА, сила тока в базе 0,2 мА.

Рис. 183. Кремниевый биполярный транзистор

1. Дано:

$R = 5 \text{ кОм} = 5 \cdot 10^3 \text{ Ом}$
$I_Э = 1 \text{ мА} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ А}$
$I_Б = 0,2 \text{ мА} = 0.2 \cdot 10^{-3} \text{ А}$

Найти:

$U_{вых}$

Решение:

Напряжение на выходе транзисторного каскада (предполагается схема с общим эмиттером) определяется напряжением на нагрузочном резисторе, подключенном к коллектору. Обозначим этот резистор как $R$. Для нахождения напряжения на нем ($U_{вых}$) необходимо сначала определить силу тока, протекающего через него, то есть ток коллектора ($I_К$).
Согласно первому правилу Кирхгофа для токов в биполярном транзисторе, ток эмиттера равен сумме токов коллектора и базы:
$I_Э = I_К + I_Б$
Из этого соотношения можно выразить ток коллектора:
$I_К = I_Э - I_Б$
Подставим числовые значения из условия задачи:
$I_К = 1 \cdot 10^{-3} \text{ А} - 0.2 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.8 \cdot 10^{-3} \text{ А}$
Теперь, зная ток коллектора и сопротивление резистора в его цепи, можно найти выходное напряжение, используя закон Ома:
$U_{вых} = I_К \cdot R$
Подставим значения и произведем расчет:
$U_{вых} = 0.8 \cdot 10^{-3} \text{ А} \cdot 5 \cdot 10^3 \text{ Ом} = 4 \text{ В}$

Ответ: напряжение на выходе составляет 4 В.