Номер 4, страница 390 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 117. Электрический ток через контакт полупроводников с разным типом проводимости. Транзисторы. Глава 16. Электрический ток в различных средах - номер 4, страница 390.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Полупроводниковый диод — это электронный компонент, созданный на основе полупроводникового кристалла (чаще всего кремния или германия), в котором искусственно создана область с двумя типами проводимости — электронной (n-тип) и дырочной (p-тип). Граница между этими областями называется p-n-переходом.

Главное и наиболее важное свойство полупроводникового диода, определяющее его назначение, — это односторонняя проводимость. Это означает, что диод ведёт себя по-разному в зависимости от полярности приложенного к нему напряжения:

• При прямом включении (когда «плюс» источника подключен к p-области (аноду), а «минус» — к n-области (катоду)), сопротивление p-n-перехода становится очень малым. Диод открывается и хорошо проводит электрический ток.
• При обратном включении (когда полярность источника обратная), сопротивление p-n-перехода становится очень большим. Диод закрывается и практически не проводит ток (протекает лишь очень малый ток утечки).

Благодаря этому свойству диоды служат для выполнения различных функций в электронных схемах. Основные из них:

1. Выпрямление переменного тока. Это самое частое применение диодов. Они являются ключевыми элементами в блоках питания, где преобразуют переменный ток из сети в постоянный (пульсирующий), который затем сглаживается фильтрами.
2. Детектирование (демодуляция) сигналов. В радиоприемной технике диоды используются для выделения низкочастотной информации (например, звукового сигнала) из высокочастотного модулированного сигнала.
3. Коммутация (переключение). Диод может работать как быстрый электронный ключ: в открытом состоянии он пропускает сигнал («включен»), в закрытом — блокирует («выключен»).
4. Защита цепей. Диоды применяют для защиты электронных компонентов от подачи напряжения неправильной полярности или от скачков напряжения, возникающих при выключении индуктивных нагрузок (например, реле).
5. Специализированные функции. Существуют различные типы диодов для особых задач:
   • Светодиоды — излучают свет при прохождении тока.
   • Стабилитроны (диоды Зенера) — поддерживают стабильное напряжение на участке цепи.
   • Фотодиоды — генерируют ток под действием света.
   • Варикапы — изменяют свою емкость в зависимости от приложенного обратного напряжения, используются в настройке колебательных контуров.

Ответ: Основное назначение полупроводникового диода — пропускать электрический ток преимущественно в одном направлении (свойство односторонней проводимости). Это используется главным образом для выпрямления переменного тока, а также для детектирования и коммутации сигналов и для защиты электронных схем.