46. Выпрямительные свойства р-n перехода.

p - n-ПЕРЕХОД

- (электронно-дырочный переход) - слой с пониженной электропроводностью, образующийся на границе полупроводниковых областей с электронной (n -область) и дырочной ( р -область) проводимостью Выпрямительными обычно называют диоды, предназначенные для преобразования переменного напряжения промышленной частоты (50 или 400 Гц) в постоянное. Основой диода является обычный р-n-переход. В практических случаях р-n-переход диода имеет достаточную площадь для того, чтобы обеспечить большой прямой ток. Для получения больших обратных (пробивных) напряжений диод обычно выполняется из высокоомного материала. Основными параметрами, характеризующими выпрямительные диоды, являются: максимальный прямой ток . обратный ток при заданном обратном напряжении (значение обратного тока германиевых диодов на два – три порядка больше, чем у кремниевых); падение напряжения на диоде при заданном значении прямого тока Inp(Unp0,3...0,7 В для германиевых диодов и Unp0,8…1,2 В – для кремниевых); максимально допустимое постоянное обратное напряжение диода (для германиевых диодов до 400 В, кремниевых до 1000 В);барьерная емкость диода при подаче на него обратного напряжения некоторой величины; диапазон частот, в котором возможна работа диода без существенного снижения выпрямленного тока; рабочий диапазон температур (германиевые диоды работают в диапазоне –60...+70°С, кремниевые – в диапазоне –60...+150°С, что объясняется малыми обратными токами кремниевых диодов).Выпрямительные диоды обычно подразделяются на диоды малой, средней и большой мощности, рассчитанные на выпрямленный ток до 0,3, от 0,3 до 10 и свыше 10 А соответственно. Для работы на высоких напряжениях (до 1500 В) предназначены выпрямительные столбы, представляющие собой последовательно соединенные р-n-переходы, конструктивно объединенные в одном корпусе. Выпускаются также выпрямительные матрицы и блоки, имеющие в одном корпусе по четыре или восемь диодов, соединенные по мостовой схеме выпрямителя и имеющие до 1 А и до 600В.При протекании больших прямых токов и определенном падении напряжения на диоде в нем выделяется большая мощность. Для отвода данной мощности диод должен иметь большие размеры р-n-перехода, корпуса и выводов. Для улучшения теплоотвода используются радиаторы или различные способы принудительного охлаждения (воздушное или даже водяное).Среди выпрямительных диодов следует выделить особо диод с барьером Шотки. Этот диод характеризуется высоким быстродействием и малым падением напряжения (<0,6 В). К недостаткам диода следует отнести малое пробивное напряжение и большие обратные токи.

47. Ток Io и его зависимость от материала и температуры

Изменение температуры вызывает изменение сопротивления проводников (большинство металлических проводников при увеличении температуры свое сопротивление увеличивают, а вода, угольные нити ламп, растворы и т.п. – уменьшают).

Изменение сопротивления проводника от температуры, приходящееся на каждый ом сопротивления данного проводника при изменении температуры его на 1° С, называют температурным коэффициентом.

Таким образом, температурный коэффициент характеризует чувствительность изменений сопротивления проводника к изменениям температуры.

Температурные коэффициенты некоторых тел

Знак + указывает то, что на эту величину сопротивление 1 ома данного проводника при повышении температуры на 1°С увеличивается, а знак –, что эти проводники свое сопротивление при повышении температуры уменьшают. Следует отметить, что если медный изолированный провод се-чеиием 25 мм2 допускает ток в 123 а, то сечение алюминиевого провода при том же токе нужно брать не 25 мм2, а в 1,5 раза больше, так как иначе провод будет перегреваться вследствие большего удельного сопротивления алюминия. Энергия электрического тока, расходуемая на нагревание проводов, теряется бесполезно. Поэтому при расчете проводов тепловые потери стараются свести не более чем к 5—10% от всей энергии. Но не всегда нагрев проводника является нежелательным. Тепловые действия электрического тока имеют многочисленное практическое применение, и тепло, выделяемое током, проходящим по проводнику, часто стараются получить в большом количестве. Ниже описаны некоторые случаи практического применения тепловых действий тока.