Tranzistory

Po zopakování základních vlastností polovodičů ze druhého ročníku a probrání základních vlastností tranzistorů jsem chtěl, aby si žáci třídy 17L SPŠST Panská vyzkoušeli jejich činnost v praxi. Proto jsem žákům v rámci cvičení z fyziky připravil schémata obvodů, pomocí nichž měli vyzkoušet otevření tranzistoru i pomocí vlastních prstů a prověřit jeho zesilovací schopnost. A to jak v případě jednoho tranzistoru zesilujícího napětí pro LED, tak v případě kaskády dvou tranzistorů zesilujících napětí pro žárovku.

„Když se kaskáda tranzistorů zeefektivní a vše se zmenší do malého pouzdra, máte představu, jak fungují operační zesilovače, které se v praxi velmi často používají,“ dodávám poté, kdy všichni žáci ve skupině zesilovací efekt tranzistoru viděli.

„Navíc lze tranzistor použít ve schématu, které můžete najít na internetu jako tzv. zloděj joulů,“ říkám a kreslím příslušné schéma na tabuli. „Nebudu chtít, abyste tohle schéma znali nazpaměť, bude ale fajn tušit, kde se v praxi s tranzistory setkáte.“

Když si ukážeme příslušný obvod zapojený v praxi, vysvětlíme jeho princip činnosti a provedeme několik dalších experimentů, oznámím žákům, že podobný obvod najdou ve spínaných zdrojích, které používají při nabíjení svých iVěcí.

Jednu z variant, jak takový zdroj může vypadat v originále, pak ukazuji - pochopitelně opět s netradičním využitím v rukou fyzikáře.

„Další podobné zařízení máte možná doma,“ uvozuji sérii dalších experimentů. Po chvíli tápání a malé nápovědě nakonec žáci vymyslí, že by se mohlo jednat o indukční vařič. S tímto pro někoho typicky kuchyňským pomocníkem pak ukazuji několik experimentů:

  • standardní ohřev vody v plecháčku s upozorněním, že většina ženami milovaných hrnců na tomto vařiči bohužel fungovat nebude;
  • rozsvícení žárovky s napětím 4 V a 230 V;
  • levitaci vodivého kroužku;
  • propálení alobalu;
  • fakt, že samotný vařič se nehřeje, ale využívá k tomu tzv. vířivé proudy.

    • Poslední experiment předvádíme ve dvou variantách: ohřev vody v plecháčku přes polystyren a ohřev čokolády (resp. slaniny) na kovové desce položené částečně přes plotýnku vařiče.

    Závěr hodiny pak patří ukázce nejjednoduššího a nejstaršího radiového přijímače: krystalce.

    Snad po proběhlé hodině si budou žáci princip činnosti tranzistorů a jejich využití v praxi lépe pamatovat.

    Průběh fyzikálních hrátek je zobrazen na fotografiích.

    Autor fotografií:

    Jaroslav Reichl

    © Jaroslav Reichl, 1. 10. 2019