Škola Základní škola Zlín, Nová cesta 268, příspěvková organizace

Vzdělávací oblast Člověk a příroda

Vzdělávací obor Fyzika 9

Tematický okruh Elektrický proud v polovodičích

Téma PN přechod

Název VY_32_INOVACE_2_28_pn_prechod

Určení 9. ročník

Autor Mgr. Tomáš Bobál

Vytvořeno Prosinec 2012

Anotace Určeno pro výuku a domácí přípravu žáků. Žák je seznámen s PN přechodem a jeho využití v polovodičové diodě.

PN přechodNespornou výhodou střídavého proudu je jeho snadná transformace. Mnohé elektronické přístroje však potřebují ke své činnosti stejnosměrný proud. Jak toho dosáhnout?

Spojíme-li dohromady polovodič typu P a typu N získáme PN přechod.

Polovodič typu N (elektronová vodivost)

Polovodič typu P (děrová vodivost)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

- -

- -

- +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ +

+ +

+

PN přechod

PN přechodCo se stane, když připojíme polovodiče s PN přechodem ke zdroji stejnosměrného napětí?

Polovodič typu N připojme nejprve ke kladnému pólu zdroje.

Polovodič typu P k zápornému pólu zdroje.

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

- -

- -

- +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ +

+ +

+

+ _

PN přechodem proud neprotéká, je zapojen v závěrném směru.

PN přechodNyní změníme polaritu zdroje (prohodíme + a -)

Polovodič typu N je připojen k zápornému pólu zdroje.

Polovodič typu P ke kladnému pólu zdroje.

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

- -

- -

- +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ +

+ +

+

+_

PN přechodem proud protéká, je zapojen v propustném směru.

-

PN přechod propouští proud jen v jednom směru. Kdybychom na něj připojili střídavé napětí, propouštěl by proud jen v době, kdy by na polovodiči typu P byl kladný pól. PN přechod usměrňuje proud.

PN přechod

Součástka, která využívá k usměrňování elektrického proudu PN přechod se nazývá polovodičová dioda.

značka diody

P N

Propustný směr pro +

Jednocestný usměrňovač

PN přechod

t

U

t

I

střídavé napětí

stejnosměrný proud

~+_

Dvojcestný usměrňovač

PN přechod

t

U

t

I

střídavé napětí

stejnosměrný proud

Dvojcestný usměrňovač v nabíječce na mobil.

PN přechod

4 diody

transformátor

Použité zdroje:

1. RAUNER, Karel, Václav HAVEL a Miroslav RANDA. NAKLADATELSTVÍ FRAUS. Fyzika 9: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. 1. vydání. Plzeň: Fraus, 2007. ISBN 978-80-7238-617-8.

2. HONINA. Diode-photo.JPG. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2003-10-07 [cit. 2012-12-07]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Diode-photo.JPG

3. ZUREKS. Full-wave_rectifier.png. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2012-12-08]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Full-wave_rectifier.png?uselang=de

PN přechod