W tranzystorze bipolarnym NPN pracującym jako element mocy najczęściej interesuje nas moc strat, czyli energia zamieniana na ciepło w strukturze półprzewodnika. W prostym ujęciu (dla stanu ustalonego DC) liczy się ją ze wzoru:
P = UCE · IC
Kluczowe są więc dwie wielkości:
- UCE – napięcie kolektor–emiter w punkcie pracy, czyli spadek napięcia "na tranzystorze" (nie zawsze równe napięciu zasilania).
- IC – prąd kolektora (zwykle zbliżony do prądu obciążenia w gałęzi kolektora).
W typowych zadaniach egzaminacyjnych wartości te wyznacza się z rysunku układu: z danych elementów (np. rezystorów w obwodzie kolektora/emiterowym) oblicza się prąd, a następnie napięcie pozostające na tranzystorze po uwzględnieniu spadków na pozostałych elementach. Dopiero wtedy wykonuje się mnożenie U·I, otrzymując moc wydzielaną w samym tranzystorze.
Odpowiedź "5,5 W" jest poprawna, ponieważ odpowiada wynikowi UCE · IC po podstawieniu wielkości wynikających z pokazanego układu.
Pozostałe propozycje wynikają z typowych pomyłek:
- "5 W" często pojawia się, gdy przyjmie się zbyt uproszczone wartości (np. zaokrąglenia) albo pomyli się napięcie na tranzystorze z innym spadkiem napięcia w obwodzie.
- "0,5 W" może wynikać z błędnego wzięcia do obliczeń prądu bazy zamiast prądu kolektora albo z przyjęcia zaniżonego napięcia UCE (np. jak dla nasycenia) mimo innego trybu pracy na rysunku.
- "11 W" bywa skutkiem użycia napięcia zasilania zamiast rzeczywistego UCE (czyli policzenia mocy "jakby całe zasilanie było na tranzystorze") albo podwojenia jednej z wielkości w wyniku błędnego odczytu.
W praktyce, po obliczeniu mocy strat, porównuje się ją z dopuszczalną mocą całkowitą tranzystora oraz ocenia warunki chłodzenia (radiator, przepływ powietrza, temperatura otoczenia). To bezpośrednio wpływa na niezawodność układu.
