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Feld­ef­fekt­tran­sis­tor (FET)

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Hin­weis

Es wird dar­auf hin­ge­wie­sen, dass für jedes Ex­pe­ri­ment ent­spre­chend der ei­ge­nen Durch­füh­rung vor der erst­ma­li­gen Auf­nah­me der Tä­tig­keit eine Ge­fähr­dungs­be­ur­tei­lung durch­ge­führt und do­ku­men­tiert wer­den muss. Jede fach­kun­di­ge Nut­ze­rin/jeder fach­kun­di­ge Nut­zer muss die auf­ge­führ­ten In­hal­te ei­gen­ver­ant­wort­lich prü­fen und an die tat­säch­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten an­pas­sen.

Weder die Re­dak­ti­on des Leh­rer­fort­bil­dungs­ser­vers noch die Au­to­rin­nen und Au­to­ren der ver­öf­fent­lich­ten Ex­pe­ri­men­te über­neh­men jeg­li­che Haf­tung für di­rek­te oder in­di­rek­te Schä­den, die durch ex­ak­ten, ver­än­der­ten oder feh­ler­haf­ten Nach­bau und/oder Durch­füh­rung der Ex­pe­ri­men­te ent­ste­hen. Wei­ter­füh­ren­de In­for­ma­tio­nen er­hal­ten Sie unter www.​gef​ahrs​toff​e-​schu­le-​bw.​de

Quel­le: Dorn-Bader Phy­sik 2, Schro­edel-Ver­lag

Hin­weis: Die Ver­su­che 1 und 2 wer­den von allen Schü­le­rin­nen und Schü­lern (in Teams) zur sel­ben Zeit durch­ge­führt.

Ver­such 1: Ei­gen­schaf­ten des FET

FET
Durch­füh­rung:
Führe fol­gen­de Ver­su­che durch und be­ob­ach­te genau!
Das Lämp­chen soll zu­nächst nicht leuch­ten.
  1. Ver­bin­de mit einem Draht das Gate und den Plus­pol der Bat­te­rie.
  2. Ver­bin­de nun das Gate mit dem Mi­nus­pol der Bat­te­rie.
  3. Wie­der­ho­le den Ver­such mit sehr tro­cke­nen Fin­gern statt des Drah­tes.
  4. Be­rüh­re an­schlie­ßend mehr­fach kurz das Gate mit dem Fin­ger!
Be­ob­ach­tung:
For­mu­lie­re für jeden Teil­ver­such Deine Be­ob­ach­tun­gen!
Er­klä­rung:
Finde eine Er­klä­rung für jedes Ver­such­s­er­geb­nis. Nutze dazu das Phy­sik­buch (Dorn-Bader 2) auf S. 61, B2a und V2a) und den Text unter Punkt 4.

Ver­such 2: U GS -I D -Kenn­li­nie des FET

Zu­sätz­li­ches Ma­te­ri­al:
1 Strom­stär­ke­mess­ge­rät
1 Span­nungs­mess­ge­rät
Kabel, Kro­ko­dil­klem­men
Durch­füh­rung:
FET
(1) Führe zu­nächst fol­gen­den Vor­ver­such durch:
Drehe am Stell­rad des Po­ten­zio­me­ters und be­ob­ach­te genau, was ge­schieht. Wel­che Funk­ti­on hat das Po­ten­zio­me­ter in die­ser Schal­tung?
(2) Führe nun fol­gen­den Ver­such durch:
Es soll die Strom­stär­ke ID des Stro­mes, der durch das Lämp­chen fließt, in Ab­hän­gig­keit von der Span­nung UGS zwi­schen Sour­ce S und Gate G ge­mes­sen wer­den.
  1. Über­set­ze die Schal­tung des FET in eine Schalt­skiz­ze! Zeich­ne Span­nungs- und Strom­stär­ke­mess­ge­rä­te ein!
  2. Er­stel­le eine Mess­wert­ta­bel­le!
  3. Nutze für die­sen Ver­such die Schal­tung mit den her­aus­ge­führ­ten An­schluss­dräh­ten!
  4. Va­ri­ie­re nun mit Hilfe des Po­ten­zio­me­ters die Span­nung UGS und miss je­weils die zu­ge­hö­ri­ge Strom­stär­ke ID.
  5. Zeich­ne eine U GS -I D -Kenn­li­nie!
Aus­wer­tung:
FET
  1. Be­schrei­be den Ver­lauf der Kenn­li­nie in Wor­ten! Was ver­steht man unter dem Steu­er­be­reich eines FET? (DB2 S. 62, Ver­tie­fung)
  2. Be­grün­de, wes­halb der FET als Schal­ter be­nutzt wer­den kann.
  3. Wie ver­hält sich der Wi­der­stand zwi­schen Sour­ce und Drain, wenn die Po­ten­zi­al­dif­fe­renz zwi­schen Gate und Sour­ce ver­än­dert wird? For­mu­lie­re dazu einen Satz der Form: Je grö­ßer ..., desto ...!
  4. Be­grün­de, wes­halb ein FET auch als Ver­stär­ker ein­ge­setzt wer­den kann!

Wei­ter mit Prak­ti­kums­zir­kel

 

Feld­ef­fekt­tran­sis­tor: Her­un­ter­la­den [doc] [583 KB]