Билет №10

1. Получение переменного тока. Электрические характеристики промышленной цепи.

Как известно, сила тока в любой момент времени пропорциональна ЭДС источника тока (закон Ома для полной цепи). Если ЭДС источника не изменяется со временем и остаются неизменными параметры цепи, то через некоторое время после замыкания цепи изменения силы тока прекращаются, в цепи течет постоянный ток. Однако в современной технике широко применяются не только источники постоянного тока, но и различные генераторы электрического тока, в которых ЭДС периодически изменяется. При подключении в электрическую цепь генератора переменной ЭДС в цепи возникают вынужденные электромагнитные колебания или переменный ток.

Простейший генератор переменного тока представляет собой катушку, которая вращается между полюсами магнитов (рис). Вследствие явления электромагнитной индукции в катушке индуцируется переменная ЭДС. Концы провода катушки подключаются к кольцам, контактные щетки снимают с колец переменное напряжение и передают его потребителю.

Переменный ток – это периодические изменения силы тока и напряжения в электрической цепи, происходящие под действием переменной ЭДС от внешнего источника.

Переменный ток обеспечивает работу электрических двигателей в станках на заводах и фабриках, приводит в действие осветительные приборы в наших квартирах и на улице, холодильники и пылесосы, отопительные приборы и т.п. Частота колебаний напряжения в сети равна 50 Гц. Такую же частоту колебаний имеет и сила переменного тока. Это означает, что на протяжении 1 с ток 50 раз поменяет свое направление. Частота 50 Гц принята для промышленного тока во многих странах мира. В США частота промышленного тока 60 Гц.

2. Полупроводниковый диод. Назначение. Принцип действия. Устройство. Работа.

Полупроводниковый диод представляет собой контактное соединение полупроводников двух типов (р и n – тип). Полупроводниковый диод предназначен для выпрямления переменного тока.

Принцип действия полупроводникового диода основан на работе р –n – перехода.

Электроны из полупроводника n – типа вследствие диффузии переходят в область р – типа. Дырки из области р – типа переходят в область n – типа. В тонком пограничном слое полупроводника n – типа возникает положительный заряд, в области полупроводника р – типа – отрицательный. Между этими слоями образуется потенциальный барьер, препятствующий дальнейшей диффузии электронов и дырок. Этот слой называется запирающим р –n – переходом

Устройство:

Промышленность выпускает германиевые, кремневые, селеновые и меднозакисные диоды. Германиевые и кремниевые диоды изготавливают двух типов: точечные и плоскостные. Точечный германиевый диод изображен на рисунке.

1. Изолятор

2. Корпус

3. Вывод анода

4. Таблетка индия

   

5. Кристалл германия

6. Кристаллодержатель

7. Вывод катода.

Работа: Если на выводы диода подать прямое напряжение (к области р – типа +; к области n – типа -- ), то через

р – n – переход будет протекать электрический ток. Диод открыт. Если на выводы диода подать обратное напряжение (к области р – типа -; к области n – типа +), то р – n – переход не будет пропускать электрический ток. Диод закрыт.