p-n преход. Диод
В този урок разглеждаме какво става на границата между полупроводник от p-тип и полупроводник от n-тип. Електроните и дупките дифундират през границата и се рекомбинират, затова там се образува тънък запиращ слой почти без свободни носители. Когато p-областта е свързана към плюса, а n-областта към минуса на източника, слоят се стеснява и токът тече. При обратно свързване слоят се разширява и ток почти не тече. Така диодът пропуска тока само в една посока и се използва в токоизправителите.
Какво да запомним
- p-n преход: границата между p- и n-полупроводник.
- Права (пропускаща) посока: p към +, n към −. Запиращият слой се стеснява.
- Обратна посока: запиращият слой се разширява и ток почти не тече.
- Диодът има един p-n преход и пропуска тока в една посока.
- Токоизправител превръща променливия ток в еднопосочен. Мостовият изправител с 4 диода използва двата полупериода.
Пример
Батерия, диод и лампа са свързани последователно и лампата свети. Ако обърнем батерията, диодът е в обратна посока и лампата угасва.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Какво е p-n преход?
- Проводник между два метала
- Свръхпроводящ слой
- Изолатор между два резистора
- Граничната област между полупроводници от p- и n-тип
Отговор: Граничната област между полупроводници от p- и n-тип
Той се образува, когато в един кристал се създадат области с p- и n-проводимост.
Кога диодът е включен в права (пропускаща) посока?
- Когато p-областта е към −, а n-областта към +
- Когато p-областта е към +, а n-областта към − на източника
- Когато двете области са към +
- Посоката на свързване няма значение
Отговор: Когато p-областта е към +, а n-областта към − на източника
Тогава основните носители се движат към прехода, запиращият слой се стеснява и тече ток.
Как се нарича устройството, което с помощта на диоди превръща променливия ток в еднопосочен?
- Токоизправител
- Трансформатор
- Усилвател
- Генератор
Отговор: Токоизправител
Диодите пропускат само полупериодите с една посока на тока.
Как се образува запиращият слой в p-n прехода?
- Електрони и дупки дифундират през границата и се рекомбинират
- Атомите на примесите се изпаряват
- Металните контакти се стопяват
- Токът разрушава кристала
Отговор: Електрони и дупки дифундират през границата и се рекомбинират
В граничната област почти не остават свободни носители и тя има голямо съпротивление.
Диод в права посока е свързан последователно с лампа и батерия. Какво става, ако обърнем батерията?
- Светва по-силно
- Свети със същата яркост
- Свети по-слабо, но свети
- Лампата угасва
Отговор: Лампата угасва
Диодът вече е в обратна посока и практически не пропуска ток.
Колко p-n прехода има обикновеният полупроводников диод?
- Два
- Три
- Един
- Нито един
Отговор: Един
Диодът е кристал с една p-област и една n-област.
Какво е основното свойство на полупроводниковия диод?
- Усилва сигналите
- Съхранява заряд
- Пропуска тока само в една посока
- Увеличава напрежението
Отговор: Пропуска тока само в една посока
В права посока съпротивлението е малко, а в обратна е много голямо.
Какво става със запиращия слой, когато диодът е включен в обратна посока?
- Разширява се
- Изчезва
- Стеснява се
- Не се променя
Отговор: Разширява се
Външното поле отдалечава основните носители от границата и слоят без носители става по-широк.
Какъв ток се получава след изправител с един диод?
- Постоянен ток без пулсации
- Променлив ток с двойна честота
- Ток няма
- Пулсиращ еднопосочен ток
Отговор: Пулсиращ еднопосочен ток
Диодът пропуска само единия полупериод и спира другия.
Какво е предимството на мостовия изправител с четири диода пред изправителя с един диод?
- Не се нуждае от източник
- Използва и двата полупериода на променливия ток
- Дава по-високо напрежение от входното
- Превръща еднопосочния ток в променлив
Отговор: Използва и двата полупериода на променливия ток
Диодите насочват тока през консуматора в една посока и в двата полупериода.
От какви два вида полупроводник е изграден диодът?
- p- и n-тип
- Два n-типа
- Два p-типа
- Метал и изолатор
Отговор: p- и n-тип
Диодът съдържа един p-n преход между p-област и n-област.
Как се нарича тънкият слой почти без свободни носители на границата между p- и n-областта?
- Проводящ слой
- Запиращ слой
- Изолиращо покритие
- Примесен слой
Отговор: Запиращ слой
Запиращият слой се образува от рекомбинацията на електрони и дупки около границата.
Как се означава диодът на електрическа схема?
- Кръг с буква D
- Малък правоъгълник
- Триъгълник с черта
- Две успоредни черти
Отговор: Триъгълник с черта
Знакът е триъгълник с черта пред върха; триъгълникът сочи посоката, в която диодът пропуска тока.
Как се нарича много малкият ток през диод, включен в обратна посока?
- Прав ток
- Ток на късо съединение
- Индукционен ток
- Обратен ток
Отговор: Обратен ток
При обратно включване тече само много слаб обратен ток от неосновните носители.
Диод и лампа са свързани към променливо напрежение с честота 50 Hz. Колко пъти в секунда през лампата тече ток?
- 25 пъти
- 50 пъти
- 100 пъти
- Нито веднъж
Отговор: 50 пъти
За всеки период диодът пропуска само един полупериод, т.е. 50 пъти в секунда.