Лабораторная работа: Изучение свойств фоторезистора

Ниже представлен план и инструктаж для выполнения лабораторной работы на основе предоставленных материалов из конструктора «Знаток». Текст подготовлен так, чтобы его было удобно переписать в школьную тетрадь. Лабораторная работа: Изучение свойств и применения фоторезистора Цель работы: Изучить принцип действия фоторезистора и собрать действующие модели автоматических устройств на его основе. Оборудование: Электронный конструктор «Знаток», включающий фоторезистор, транзисторы, резисторы, лампу, динамик, соединительные провода и источники питания. Теоретические сведения: Фоторезистор — это полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от интенсивности освещения. При освещении его сопротивление \(R\) резко падает, а в темноте — возрастает. Это свойство позволяет использовать его в качестве датчика света. Ход работы Задание 1. Сборка схемы «Автоматический уличный фонарь» 1. Соберите электрическую цепь согласно принципиальной схеме на рис. 17.3. 2. В состав схемы входят: — Фоторезистор \(R2\); — Постоянный резистор \(R1 = 100 \, \text{кОм}\); — Транзисторы \(VT1\) (PNP) и \(VT2\) (NPN), включенные по каскадной схеме для усиления тока; — Лампа \(HL\) (\(6 \, \text{В}\)); — Источники питания \(GB1\) и \(GB2\) по \(3 \, \text{В}\) каждый (суммарно \(6 \, \text{В}\)). 3. Проверка работы: — При освещении фоторезистора его сопротивление мало, потенциал на базе транзистора близок к нулю, транзисторы закрыты, и лампа не горит. — При затемнении фоторезистора (заслоните его рукой) его сопротивление \(R2\) увеличивается. Напряжение на базе растет, транзисторы открываются, и лампа загорается. Задание 2. Изменение логики работы схемы 1. Поменяйте местами резистор \(R1\) и фоторезистор \(R2\). 2. Наблюдение: Теперь схема работает наоборот — лампа загорается при свете и гаснет в темноте. 3. Применение: Такая схема может использоваться в качестве индикатора наступления дня или в устройствах сигнализации. Задание 3. Сигнализация о перегоревшей лампе (рис. 17.6) 1. Соберите схему устройства, реагирующего на отсутствие света от контрольной лампы. 2. Принцип работы: Пока лампа горит, свет падает на фоторезистор, его сопротивление мало, и звуковой модуль (динамик) молчит. Как только лампа перегорает (или свет гаснет), сопротивление фоторезистора возрастает, что приводит к срабатыванию звуковой сирены. Задание 4. Защитная сигнализация, реагирующая на свет 1. Используя схему 17.6, поменяйте местами фоторезистор и резистор. 2. Проверка: В темном помещении (например, внутри сейфа или шкафа) схема молчит. Если вор откроет дверь или посветит фонариком, сопротивление фоторезистора упадет, и сработает звуковой сигнал. Вывод: В ходе работы было установлено, что фоторезистор является эффективным датчиком для автоматизации процессов. Благодаря отечественным образовательным наборам, таким как «Знаток», мы можем на практике освоить принципы работы современной электроники, которая широко применяется в городском хозяйстве и системах безопасности нашей страны. Мы убедились, что изменение положения фоторезистора в цепи позволяет гибко настраивать логику работы устройства (включение «по свету» или «по темноте»).