Номер 2, страница 387 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 117. Электрический ток через контакт полупроводников с разным типом проводимости. Транзисторы. Глава 16. Электрический ток в различных средах - номер 2, страница 387.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Данное задание представляет собой описание лабораторной работы по изучению свойств полупроводникового диода. Ниже приведено описание шагов эксперимента, ожидаемые результаты и выводы.

Этап 1: Сборка цепи и измерение тока при прямом включении диода

Собираем электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника тока, ключа, реостата, амперметра и полупроводникового диода. Важно подключить диод в "пропускном" или прямом направлении. Для этого его анод (положительный вывод, на схемах обычно обозначается треугольником) подключается к положительному полюсу источника тока, а катод (отрицательный вывод) — к отрицательному полюсу.

После замыкания ключа в цепи потечет электрический ток. Амперметр покажет некоторое значение силы тока $I_1$. С помощью реостата это значение можно изменять.

Наблюдение: В цепи есть ток, его значение $I_1 > 0$.

Этап 2: Изменение полярности и измерение тока при обратном включении диода

Разомкнем ключ. Теперь необходимо поменять полярность подключения источника тока, не меняя положения остальных элементов. Для этого провода, идущие от источника, подключаются к его противоположным полюсам. Теперь анод диода соединен с отрицательным полюсом, а катод — с положительным. Такое подключение называется обратным или "запирающим".

Снова замкнем ключ и посмотрим на показания амперметра.

Наблюдение: Амперметр покажет, что ток в цепи практически отсутствует. Сила тока $I_2$ будет близка к нулю ($I_2 \approx 0$).

Выводы

Сравнивая результаты двух измерений ($I_1 \gg I_2$), мы приходим к заключению, что полупроводниковый диод обладает свойством односторонней проводимости.

• При прямом включении сопротивление диода очень мало, и он свободно пропускает ток.

• При обратном включении его сопротивление становится чрезвычайно большим, что мешает протеканию тока.

Это ключевое свойство диодов позволяет использовать их, например, для выпрямления переменного тока.

Ответ: При первом замыкании цепи (прямое включение диода) амперметр покажет наличие электрического тока. После смены полярности подключения источника тока и повторного замыкания цепи (обратное включение диода) амперметр покажет практически нулевое значение силы тока. Вывод из эксперимента: полупроводниковый диод обладает односторонней проводимостью, то есть он пропускает ток преимущественно в одном направлении, а в обратном направлении его сопротивление очень велико.