Исследование свойств светодиодов и транзисторов для конструирования макета "Марсианский город" в центр-музей занимательной физики "Мини-эксперементариум"

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Вшивкова В.Е. 1

---

1МАОУ Лицей№4

Каменских Е.Р. 1

---

1МАОУ Лицей№4

Работа в формате PDF

12.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность: В школе №30 работает центр-музей занимательной физики «Мини-экспериментариум». Ребята сами конструируют экспонаты для музея и проводят экскурсии. С самого детства мне была интересна тема космоса, и недавно я задалась такими вопросами: «А смогут ли люди жить на другой планете? Например, на Марсе? Как будет выглядеть такой город? Можно ли там гулять без скафандра? И что они там будут кушать?» Поэтому, ко мне пришла идея сконструировать макет возможного поселения на этой планете. Таким образом, чтоб ночью в этом городе освещение включалось, а днем выключалось само по себе. Тогда я смогу рассказать ребятам из разных школ города, как люди будут жить на другой планете.

Цель: сконструировать модель «Марсианский город» для центра-музея занимательной физики «Мини-экспериментариум» », таким образом, чтоб ночью в этом городе освещение включалось, а днем выключалось само по себе.

Задачи:

Изучить характеристики планеты Марс (температура, давление, освещенность, ускорение свободного падения и др.) и сравнить их с параметрами планеты Земля.

Выяснить, что такое светодиоды и транзисторы, из чего они состоят и как работают?

Исследовать свойства светодиодов и транзисторов. Выбрать оптимальный режим работы светодиода, исследовать зависимость тока, протекающего через светодиод, от напряжения.

Изучить работу выпрямителя с помощью электронного осциллографа.

Найти материалы и инструменты для сборки модели. Сконструировать механическую модель «Марсианский город».

Разработать электрическую схему для подсветки города. Спаять схему и разместить ее на модели. Провести испытания.

Рассказать ребятам о своей работе.

Объекты исследования: Светодиоды, транзисторы.

Предмет исследования: Исследование свойств светодиодов и транзисторов.

Методы исследования: Анализ, эксперимент, на­турное моделирование, сравнение.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1.Общие характеристики планеты

Mapc - чeтвepтaя плaнeтa oт Coлнцa, и caмaя пoxoжaя нa Зeмлю в Coлнeчнoй cиcтeмe. Mы знaeм нaшeгo coceдa тaкжe пo втopoму нaимeнoвaнию – «Kpacнaя плaнeтa». Cвoe имя пoлучил в чecть бoгa вoйны у pимлян. Дeлo в eгo кpacнoм цвeтe, coздaннoм oкcидoм жeлeзa. Kaждыe нecкoлькo лeт плaнeтa pacпoлaгaeтcя ближe вceгo к нaм и ee мoжнo oтыcкaть в нoчнoм нeбe.

Физические характеристики Марса:

1.2. Что такое светодиод

Светодиодом (Рис №1) (светоизлучающим диодом, СД, СИД) называют полупроводниковый прибор, который при пропускании через него электрического тока создает оптическое излучение. Простыми словами, это свет, который обычно лежит в узком диапазоне спектра. Он имеет определенный цвет, который определяет химический состав используемых полупроводников. Рассмотрим подробнее виды светодиодов, их характеристики и внешний вид.

Рис №1 Рис №2 Рис №3 Рис №4

1.3. Виды светодиодов

По основной классификации выделяют следующие типы светодиодов:

Индикаторные светодиоды(Рис №2): DIP-светодиоды, Super Flux Piranha («Пиранья»), Straw Hat, SMD-светодиоды. Это маломощные (около 0,2 В) кристаллы с невысокой яркостью. Их назначение – цветовая индикация, дополнительно их используют для подсветки приборных панелей, дисплеев и прочих приборов.

(Рис №2)

Осветительные светодиоды: SMD-светодиоды, COB-светодиоды, Filament LED(Рис №3). Эти диоды используют непосредственно для освещения, внутреннего и наружного. Их можно встретить в фонарях, светодиодных лентах, автомобильных фарах и пр. Их отличие от индикаторных – более высокая мощность, достигающая десятков ватт.

Рис №3

1.4. Устройство и характеристики светодиодов

Сам светодиод представляет собой кристалл с простым устройством. В структуре элемента выделяют несколько составляющих(Рис №4):

линза;

силиконовый слой;

полупроводниковый кристалл;

металлическая основа (из меди или алюминия);

анод (+) и катод (-);

защитный корпус.

В качестве полупроводника могут применяться разные неорганические материалы: арсенид галлия, селенид цинка, нитрид бора, карбид кремния и пр. Для каждого цвета используется определенный материал.

Для получения белого свечения необходимо сочетание 3 основных цветов (кристаллы должны гореть на полную мощность): красного, синего и зеленого, – или люминофор. Последним покрывают сам кристалл, в результате чего он дает белое свечение. Сочетанием трех цветов (красный – Red, зелёный – Green, синий – Blue) можно получить любой цвет – для этого меняют яркость свечения каждого кристалла в отдельности. По такому принципу работают RGB-светодиоды.

Основные характеристики светодиодов:

Сила тока на кристалле. От нее зависит стабильность работы светодиодной лампы. При сильных скачках тока диод может перегореть. Чтобы это предотвратить, мощные светодиоды дополняют драйверами. Обычно каждый кристалл в диоде рассчитан на 0,02 А. Соответственно, светодиод с одним кристаллом работает с током 0,02 А, с 2 – 0,04 А и т. д.

Напряжение. Важное значение имеет падение напряжения – его указывают на упаковке. Это значение соответствует величине напряжения на выходе после прохождения тока по LED-элементу. Напряжение зависит от типа диодов: у синих, фиолетовых, зеленых и белых – 2,2-4 В, у желтых, оранжевых и красных – 1,6-2,2 В, ультрафиолетовых – 3,1-4,4 В.

Сопротивление. Меняется в зависимости от величины напряжения – чем оно выше, тем ниже сопротивление.

Светоотдача и угол свечения. Величина светового потока определяется типом кристалла. Например, кристалл 5 мм имеет светоотдачу 5 Лм. Угол рассеивания светового потока составляет 20-120°.

Цветовая температура. Определяет цвет свечения светодиодов, варьируется в пределах 1800-7500 К.

Размер кристалла. Измеряется в Мил (mil), 1 mil = 0,0254 мм. Диоды, рассчитанные на 1-2 В, имеют размеры 30 или 45 Мил, более мощные (10-100 В) – 24х24, 24х44, 44х44 Мил.

1.5. Транзисторы

Транзисторы – «электронные ключи» – полупроводниковые приборы, предназначенные для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Транзисторы делятся на два класса: биполярные транзисторы и униполярные. В биполярных транзисторах носителями заряда служат как электроны, так и дырки, в униполярных – либо электроны, либо дырки. Изготавливаются, в основном, из кремния и германия. Транзистор полупроводниковый триод — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, способный от небольшого входного сигнала управлять значительным током в выходной цепи, что позволяет его использовать для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов. В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем(Рис №5).

Рис№5 Рис№6 Рис№7

Транзисторами также называются дискретные электронные приборы, которые, выполняя функцию одиночного транзистора, имеют в своем составе много элементов, конструктивно являясь интегральной схемой, например, составной транзистор или многие транзисторы большой мощности.

Транзисторы делятся на два класса отличные по структуре, принципу действия и параметрам — биполярные и полевые (униполярные). В биполярном транзисторе используются полупроводники с обоими типами проводимости, он работает за счет взаимодействия двух, близко расположенных на кристалле, p-n переходов и управляется изменением тока через база-эмиттерный переход, при этом вывод эмиттера всегда является общим для управляющего и выходного токов. В полевом транзисторе используется полупроводник только одного типа проводимости, расположенный в виде тонкого канала на который воздействует электрическое поле изолированного от канала затвора, управление осуществляется изменением напряжения между затвором и истоком.

Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор, имеющий три вывода, - эмиттер(Э), база(Б), коллектор(К).

Основу биполярного транзистора составляют два p-n перехода(Рис№6). В зависимости от взаиморасположения p-n переходов транзисторы разделяются на p-n-p и n-p-n типа(Рис№7). Если просто подсоединить соответствующие напряжения к эмиттеру, коллектору, то транзистор не будет проводить ток, т.е. будет «закрыт» (в отличие от диода, которому достаточно правильно подсоединить анод и катод).

Для того чтобы транзистор «открылся», т.е. начал проводить ток, необходимо на базу подать управляющий потенциал для задания тока базы. Значение этого потенциала и направление тока базы I(б) зависит от типа транзистора (PNP или NPN). Регулируя этот потенциал и, следовательно, небольшой базовый ток, можно регулировать большой ток, протекающий через транзистор.

Биполярный обратный npn работает за счет цепи эмиттер-коллектор(Рис№8,9). Когда к схеме подключается ток, то транзистор открывается. Если изменить напряжение тока, поступающего на базу, то можно будет управлять током в цепи. Этот принцип работы используется в большинстве моделей современной электроники.

Рис№8 Рис№9

Главным образом электротехника применяет транзисторы полярного и униполярного типа для усиления сигналов разнообразных датчиков или регулирования тока сети питания. Примечательной особенностью этих элементов является то, что на них можно собирать разные логические микросхемы, выступающие в роли логического умножителя, отрицателя.

2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

Исследование проводилось на лабораторном оборудовании кабинета физики и с помощью электронного конструктора «Знаток» (Рис№10).

Рис№10

2.1. Исследование свойств светодиодов

Цель работы: исследовать свойства светодиодов.

Приборы и материалы: резистор, светодиод, батарейка(3V), ключ, резистор(100 Ом), резистор(1кОм).

Ход работы:

Сначала я собрала схему (Рис№11,12,13). Замкнула выключатель – светодиод загорелся. Далее поменяла полярность светодиода, снова замкнула выключатель – светодиод не горел – не была соблюдена полярность подключения.

Рис№11 Рис№12 Рис№13

Затем я собрала схему (Рис№14,15,16). В ней два светодиода включены последовательно. Замкнула выключатель – светодиоды не горят. При последовательном соединении U_o=U₁+U₂ => U_общ = 6В, а на каждом светодиоде должно падать напряжение около 3 вольт, а это больше, чем напряжение используемой батареи. Для того, чтобы светодиоды загорелись надо увеличить напряжение.

Далее я добавила в схему еще одну батарейку(Рис№14). Замкнула выключатель и убедилась, что оба светодиода зажглись. Так как ток, протекающий через светодиоды, одинаков, то и яркость их свечения одинакова. Потом я разомкнула выключатель, поменяла полярность одного из светодиодов и снова замкнула выключатель – светодиоды гореть не будут – не соблюдена полярность подключения.

Рис№14 Рис№15 Рис№16

Далее я собрала схему (Рис№17,18,19). Замкнула выключатель – оба светодиода загорятся, но с разной яркостью. Поскольку сопротивление одного резистора меньше, то ток, протекающий через него, будет больше, и зеленый светодиод будет гореть ярче. Затем я поменяла местами резисторы и убедилась, что теперь ярче стал красный светодиод.

Рис№17 Рис№18 Рис№19

Вывод: диод играет в электрической цепи функцию клапана – в одну сторону ток пропускает, а в другую нет. При его подключении необходимо соблюдать полярность и рассчитывать напряжение (при последовательном подключении светодиодов Uo = N*3В, где N – количество светодиодов). Яркость свечения светодиода зависит от величины протекающего через него тока.

Выбор оптимального режима работы светодиода. Исследование зависимости тока, протекающего через светодиод, от напряжения.

Цель работы: Выбрать оптимальный режим работы светодиода. Исследовать зависимость тока, протекающего через светодиод, от напряжения.

Оборудование: Светодиод, переменный резистор 470 Ом, ключ, цифровой вольтметр.

Ход работы:

Для проведения эксперимента я собрала электрическую цепь в соответствии со схемой(Рис№20).

Рис№20

Переменный резистор, включенный по схеме делителя напряжения, служит для плавного изменения, приложенного к светодиоду напряжения. Резистор R1 включен последовательно со светодиодом для защиты последнего от перегрузки по току. Измерение падения напряжения на светодиоде и силы протекающего через него тока осуществляется вольтметром и миллиамперметром.

Я установила на выходе источника питания напряжение величиной 10В. Подвижный контакт переменного резистора перевели в положение, соответствующее минимальной величине поданного на светодиод напряжения.

Далее замкнула ключ и, медленно вращая ручку переменного резистора, постепенно увеличивала приложенное к диоду напряжение. Я обратила внимание, что цифровой миллиамперметр не регистрирует тока в цепи, а светодиод не светится. Как только напряжение на светодиоде достигало определенного значения (примерно 1.5 В) светодиод начинал излучать свет. Сила тока в цепи при этом меньше 1 мА, но после повышения напряжения на светодиоде еще на несколько десятых долей вольта миллиамперметр начинает показывать ток, значение которого довольно быстро растет при дальнейшем повышении напряжения.

Продолжая увеличивать напряжение и контролировать силу протекающего через светодиод тока, я увидела, что яркость свечения зависит от силы тока. Максимально допустимая сила тока для светодиода значительно ниже, чем у ламп накаливания.

Чтобы избежать выхода прибора из строя, ток через него на должен превышать 20 мА -25 мА.

После наблюдения свечения при максимальном токе я плавно уменьшала напряжение и увидела, что при этом вместе с уменьшением силы тока убывает яркость горения светодиода. Когда напряжение, уменьшаясь, достигает порогового значения, светодиод гаснет (Рис№21,22).

I,мА

U,B

Рис№21

I,мА

U,В

Рис№22

Вывод: эксперимент показал, что отсутствие свечения при низких напряжениях (до 1.5 В) связано с наличием потенциального барьера на границе р- и п- областей. При малых токах светодиод не светится. Начиная с некоторого значения яркость светодиода, становится прямо пропорциональной силе тока. Токи более 20 мА светодиоды не выдерживают и сгорают.Таким образом, оптимальный режим работы светодиода лежит в диапазоне от 1 до 20 мА

2.2. Исследование свойств транзисторов

Усиление с помощью PNP и NPN транзисторов.

Цель работы: исследовать усилительную функцию транзисторов.

Приборы и материалы: гальванометр, реостат, лампа, батарейки, резистор, транзисторы, ключ.

Ход работы:

Сначала, соблюдая полярность, я собрала схему (Рис№23,24). Установила движок реостата в крайнее верхнее положение. При этом на базе транзистора был положительный потенциал, транзистор был закрыт, ток коллектора и базы близки к нулю, и лампа не горела. Резистор соединила непосредственно к контактам гальванометра. Наблюдая за стрелкой «миллиамперметра», я плавно перемещала движок реостата (при этом следила, чтоб стрелка не ушла за отметку 10 на шкале) до уверенного свечения лампы. Ток базы не превышает 3мА, а для свечения лампы необходим ток около 200 мА, т.е. управляя небольшим током базы, я регулирую достаточно большой ток коллектора – это и есть токоусилительная функция транзистора.

Рис№23 Рис№24 Рис№25 Рис№26

Затем я установила стрелку прибора на 5 делений и запомнила яркость свечения лампы. Далее собрала схему (Рис№25,26). Движок реостата поместила в крайнее нижнее положение. Обратила внимание на полярность подключения гальванометра (он оказался в перевернутом состоянии, но на его работе это никак не отразилось). Смена полярности гальванометра означает, что в этом эксперименте ток базы потечет в другом направлении. Наблюдая за стрелкой «миллиамперметра» и плавно перемещая движок реостата, добилась плавного увеличения яркости лампы.

Вывод: Управляя небольшим током базы, я регулировала достаточно большой ток коллектора – это и есть усилительная функция транзистора, а также, управляя небольшим током базы, можно регулировать достаточно большой ток коллектора.

Усиление с помощью составного транзистора.

Цель работы: исследовать усилительную функцию составного транзистора.

Приборы и материалы: гальванометр, реостат, лампа, батарейки, резистор, составной транзистор, ключ.

Ход работы:

Одним из составных параметров транзисторов является коэффициент усиления тока , и чем больше этот параметр, тем лучше. В схеме (Рис№27) общий коэффициент усиления будет равен произведению  каждого из транзисторов: _ = ₁ * ₂. Такая схема включения транзисторов носит название «составной транзистор». Если ₁ = ₂ = 50, то коэффициент усиления составного транзистора будет 2500. Следовательно, если коэффициент усиления увеличивается в 50 раз по сравнению со схемами(Рис№23,25), то можно ожидать, что для зажигания лампы потребуется в 50 раз меньший ток базы, чем в предыдущих экспериментах.

Чтобы убедиться в этом, соблюдая полярность, я собрала схему (Рис№27). Я обратила внимание, что гальванометр подключен без шунтирующего резистора, т.е.диапазон измерения у него теперь 300мкА, в 10 раз меньше, чем в предыдущих экспериментах, и он фактически работает как «микроамперметр». Далее я установила движок реостата в крайнее нижнее положение, замкнула ключ. Наблюдая за стрелкой и плавно перемещая движок реостата, я добилась яркого свечения лампы как в предыдущих экспериментах при отклонении стрелки «миллиамперметра» на 5 делений. Стрелка прибора лишь немного отклонится от нуля, что подтверждает все вышесказанное об увеличении коэффициента усиления.

Рис№27 Рис№28

По показаниям гальванометра я приблизительно оценила величину тока базы. Используя данные предыдущих экспериментов, я рассчитала во сколько раз коэффициент усиления составного транзистора больше коэффициента усиления PNP или NPN транзистора.

Вывод: прикладывая небольшое усилие при открывании и закрывании крана, можно регулировать очень сильный поток воды в трубопроводе. Так и в транзисторе – подавая небольшой ток в базу транзистора можно регулировать очень сильный ток, протекающий в электрической цепи(Рис№28).

2.3. Изучение работы выпрямителя с помощью электронного осциллографа. (в лаборатории БФ ПНИПУ)

Исследование процесса преобразования переменного напряжения в постоянное.

Рис№29 Рис№30 Рис№31

Цель работы: Познакомиться с использованием электронного осциллографа для наблюдения процессов в электрических цепях и выяснить главные свойства однополупериодного и двухпериодного выпрямителей с емкостью на выходе.

Приборы и оборудования: выпрямитель В-24, батарея конденсаторов БК, магазин сопротивлений КМС-6, осциллограф С-137 (Рис№29,30,31).

Ход работы:

Выпрямители переменного тока строятся на полупроводниковых диодах (вентилях). Возможны схемы однополупериодного и двухполупериодного выпрямления(Рис№32).

Рис№32

Я изучила как работает однополупериодная схема и двухполупериодная мостовая схема на приборе – выпрямителе В – 24 путём соответствующего подключения к нему нагрузки. В качестве нагрузки служит магазин сопротивлений КМС – 6, на котором можно набрать сопротивление до 100 000 Ом., Параллельна выходу выпрямителя также подключена батарея конденсаторов БК (с набором ёмкостей от 0,5 до 60мкФ), которая будет служить для сглаживания пульсаций выпрямленного тока.

Осциллограмма переменного тока

Я вставила штекеры в зажимы <<~>> выпрямителя. Я регулировала ручками управления осциллографа положение осциллограммы так, чтобы получилось симметричное расположение синусоиды относительно осей X и Y(Рис№33,34,35).

Рис№33 Рис№34 Рис№35

Осциллограмма двухполупериодного выпрямления

Оба штекера с зажимов <<~>> я переставила на зажимы <<+>> и <<->> выпрямителя. Получилась синусоида с перевернутыми вверх отрицательными импульсами(Рис№36,37,38).

Рис№36 Рис№37 Рис№38

Осциллограмма однополупериодного выпрямления

Один из штекеров с зажимов <<+>> и <<->> выпрямителя я переставила на любой зажим <<~>>. Осциллограф показал, что диоды срезают отрицательные токи(Рис№39,40,41).

Рис№39 Рис№40 Рис№41

Зависимость формы выпрямленного напряжения от ёмкости фильтра при постоянном сопротивлении нагрузки

Ручкой <<x1000>> магазина сопротивлений я установила сопротивление нагрузки выпрямителя 1000 Ом. В таком положении оно останется неизменным, я изменяла ёмкость фильтра С, набирая с помощью клавиш нужную ёмкость на батарее конденсаторов. Осциллограмма показала, что с увеличением емкости конденсаторов график сглаживается лучше(Рис№42,43,44).

Рис№42 Рис№43 Рис№44

Зависимость формы выпрямленного напряжения от сопротивления нагрузки R при постоянной ёмкости фильтра С

Я включила на батарее конденсаторов ёмкость 5 мкФ. Последовательно устанавливала на магазине сопротивлений ручкой <<x1000>> значения сопротивления нагрузки 3000 Ом, 7000 Ом, 9000 Ом.

Осциллограммы показали, что при увеличении сопротивления нагрузки график сглаживается лучше.

Вывод: Таким образом, коэффициент сглаживания пропорционален произведению емкости конденсаторов и сопротивления нагрузки. Коэффициент фильтрации зависит от произведения RC, чем больше произведение RC, тем больше сглаживание.

3.КОНСТРУИРОВАНИЕ

3.1. Конструирование подсветки для макета «Марсианского города»

Приборы и материалы: пластиковая пластинка, макетная плата, сопротивление, транзистор (PNP), транзистор (NPN), фоторезистор, 4 светодиодa, корпус для батареек, батарейки(6V), выключатель, провода, паяльник, канифоль, припой, соединительная коробка.

Ход работы:

Сначала я собрала автоматический уличный фонарь из элементов конструктора(Рис№45,46,47,48).

Рис№45 Рис№46 Рис№47

Рис№48 Рис№49 Рис№50

Но в конструкторе предлагается схема только с лампой. Поэтому я немного изменила схему, заменив лампочку двумя светодиодами, которые стоят последовательно, чтоб не менять подаваемое напряжение.

Я взяла пластиковую пластинку, нарисовала электрическую схему, проделала отверстия для элементов электрической схемы(Рис№49,50).

Припаяла сопротивление, транзистор (PNP), транзистор (NPN), фоторезистор, 2 светодиода, сделала два вывода.

Спаяла провода корпуса для батареек со схемой.

Вставила батарейки и проверила схему, схема работает, но мне показалось, что двух светодиодов недостаточно, поэтому я припаяла еще два параллельно к тем двум.

Купила в магазине электротоваров макетную плату, перепаяли на ней схему, чтоб выглядело аккуратнее.

Купили в магазине электротоваров соединительную коробку белого цвета, проделала в ней дырочки для схемы, вставила схему в коробочку, вывела необходимые провода.

3.2. Конструирование макета «Марсианского города»

Приборы и материалы: лист фанеры 41х52 см,пластиковые полусферы для елочных шаров, шприцы, цветной фоамиран, силиконовые трубы, крышки, уголки из полипропилена.

Ход работы:

Покрасила лист фанеры в цвет, схожий с цветом поверхности Марса.

Сделала разметку города, разместила прозрачные пластиковые полусферы на фанере.

Из цветного фоамирана вырезала круги и разместила их в полусферах в качестве декораций(Рис№51).

Рис№51 Рис№52 Рис№53 Рис№54 Рис№55 Рис№56

В некоторые полусферы добавила дополнительные ярусы из фоамирана, в качестве подставки используя крышки.

В полусферы, находящиеся в центре, я сделала небольшие панельные дома, чтоб получился жилой район, а в его центре, в большой полусфере, находится парк. Далее в этом районе я разместила 4 автоматических уличных фонаря, сделанных из медицинских шприцов(Рис№52).

Людям необходимо чем-то питаться, поэтому нужно какое-то помещение для содержания животных и выращивания растений. Таким образом, в одной из полусфер я разместила многоярусное пастбище, а в центральной полусфере, где находится парк, разместила ярус. предназначенный для выращивания растений(Рис№53).

Для выработки энергии в марсианском городе необходимы БЭС и ТЭС, их я сделала уже из шаров, стоящих на небольшой подставке из крышки.

Из силиконовой трубы и полипропиленовых уголков сделала переход между наземной и подземной частью города.

Просверлила отверстия, необходимые для установки электрической схемы, разместила ее на модели. Закрепила соединительную коробку(Рис№54).

Провела испытания(Рис№55,56). Все работает!

3.3. Расчет себестоимости проекта.

Набор прозрачных полусфер – 250 руб.

Светодиодная лента – 195 руб.

Батарейка – 55 руб.

Светодиоды 4 шт.– 40 руб.

Транзистор 2 шт. – 20 руб.

Фоторезистор – 20 руб.

Силиконовая трубка – 100 руб.

Выключатель – 15 руб.

Сопротивление – 5 руб.

2 уголка из полипропилена – 90 руб.

Итого: 790 рублей

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате моей работы, я:

Изучила характеристики планеты Марс (температура, давление, гравитация, освещенность, атмосфера, наличие воды, грунт, магнитное поле), сравнила их с параметрами планеты Земля. В ходе исследования я обнаружила отличия, которые сильно затрудняют освоение планеты, однако, я предложила возможные пути решения данных проблем.

Для конструирования механической модели «Марсианского города» мне понадобились светодиоды. Поэтому я выяснила, что такое светодиоды, из чего они состоят и как работают; исследовала их свойства и поняла, что если подключить диод в прямом направлении, то он проводит электрический ток, если в обратном, то не проводит. Оптимальный режим работы светодиода лежит в диапазоне от 1 до 20 мА.

Изучила свойства транзисторов, их усилительную функцию.

Изучила работу выпрямителя с помощью электронного осциллографа и выяснила, что коэффициент фильтрации зависит от произведения RC, чем больше произведение RC, тем больше сглаживание.

Нашла материалы и инструменты для создания модели. Сконструировала механическую модель «Марсианский город» .

Разработала электрическую схему для подсветки города, спаяла ее и провела необходимые испытания.

5.ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

И

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

А.А.Бахметьев Электронный конструктор «Знаток» Практические занятия по физике 8-11 класс Москва.

www.znatok.ru

Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. Для 10 кл. общеобразовательных учреждений / - 11-е изд.-М.: Просвещение, 2004.

Чарльз Платт «Электроника для начинающих».

Общие сведения о Марсе //URL: https://kosmos-gid.ru/solar_system/mars/?

Хель. И. Все, что нужно знать о возможной колонизации Марса //URL: https://hi-news.ru/eto-interesno/vse-chto-vam-nuzhno-znat-o-vozmozhnoj-kolonizacii-marsa.html?