Найти ток коллектора ( I_k ) в мА при заданных сопротивлениях

Предмет: Электроника
Раздел: Аналоговая электроника — транзисторы, расчёт токов и напряжений в схемах с биполярными транзисторами.

Условие задачи:

Найти ток коллектора ( I_k ) в мА при заданных сопротивлениях:

• Сопротивление коллектора: [R_k = 20\ \text{кОм}]
• Сопротивление эмиттера: [R_{kэ} = 1\ \text{кОм}]

Имеется таблица с напряжениями и токами на различных участках схемы. Нас интересует колонка с [U_{РК}] (напряжение на коллекторе) и [I_k] (ток коллектора).

Анализ данных:

Из таблицы выбираем строку, где значения напряжения на коллекторе [U_{РК}] и ток [I_k] заданы. Возьмём, например, строку:

• [U_{РК} = -5{,}5\ \text{В}]
• [I_k = -13{,}4\ \text{А}]

Очевидно, что ток коллектора здесь равен [-13{,}4\ \text{А}]. Это значение уже есть, но, возможно, требуется вычислить его по закону Ома, чтобы проверить или получить при других условиях.

Расчёт тока коллектора по закону Ома:

Если бы ток не был дан, его можно было бы найти из закона Ома:

 I_k = \frac{U_{РК}}{R_k} 

Подставим значения:

 I_k = \frac{-5{,}5\ \text{В}}{20\ \text{кОм}} = \frac{-5{,}5}{20000} = -0{,}000275\ \text{А} = -0{,}275\ \text{мА} 

Это значение сильно отличается от табличного (в таблице указано [-13{,}4\ \text{А}]), значит, напряжение [U_{РК}] в таблице — это не падение напряжения на резисторе [R_k], а абсолютное напряжение на коллекторе относительно земли. Тогда нужно учитывать схему целиком.

Правильный подход:

Для точного расчёта тока коллектора по закону Ома нужно знать напряжение на резисторе [R_k], то есть разность между напряжением питания и напряжением на коллекторе:

 I_k = \frac{V_{CC} - U_{РК}}{R_k} 

Но напряжение питания [V_{CC}] в задаче не указано. Поэтому, если мы просто ищем значение тока коллектора, то его можно взять непосредственно из таблицы:

Ответ:

Если взять последнюю строку таблицы:

• [I_k = -13{,}4\ \text{А}]

то ток коллектора равен:

 I_k = -13{,}4\ \text{А} = -13400\ \text{мА} 

Вывод:

Если требуется просто "посчитать ток коллектора в мА", то:

 I_k = -13400\ \text{мА} 

Если же требуется найти ток по напряжению и сопротивлению, нужно больше данных (например, напряжение питания).