Юный техник 1967-02, страница 32

в*»*. Водопроводный кран? Нет, диод!

Ты строишь прибор или модель. И при этом_ пользуешься диодами, транзисторами, сопротивлениями, конденсаторами и другими деталями. А как, по каким физическим законам они «срабатывают», ты знаешь?

Ответ на один из подобных вопросов дает эта статья, которой мы начинаем новый раздел «Повтори опыт сам». О чем еще хотелось бы прочесть вам, ребята, в этом разделе?

Ю. ОТРЯШЕННОВ

Помните, как работает водопроводный кран? Стоит повернуть ручку в одну сторону — кран откроется и польется вода. А повернете в противоположную — ток воды прекратится.

Точно так же перекрывает движение электронов в электроцепи диод. Проделайте такой опыт. Включите диод в прямом направлении, как показано на рисунке 1. Видите, лампочка загорелась? Диод свободно «пропустил» через себя электрический ток. Теперь поменяйте концы диода на обратное включение. Лампочка не горит. Диод, включенный в обратном направлении, тока не пропускает.

Попробуем немного разобраться во «внутренностях» диода.

Прежде всего что такое проводимость? Почему, например, медная проволока проводит электрический ток? В ней очень много свободных, ни с чем не связанных электронов, которые беспрепятственно могут двигаться от атома к атому. Представляете, что бы мы увидели, есл^ бы смогли вооружить свой глаз фантастическим микроскопом? Миллиар

ды «шатающихся» отрицательно заряженных частиц!

Если соединить медной проволокой зажимы батареи, то свободные электроны ринутся к положительному полюсу, и так интенсивно, что проволока может нагреться. Так им в ней тесно! В цепи потечет ток. Только предостерегаем! Не делайте этого эксперимента, иначе вы тут же разрядите батарейку.

А в изоляторах? Есть ли в них свободные электроны? Нет. Там вы их не найдете.

А в полупроводниках? Ничтожно мало. Их проводимость зависит от окружающей температуры: потеплело — побежал по ним ток, подморозило — ток как бы и застыл.

В германии, например, при комнатной температуре всего два электрона на 10 млрд. атомов! Но если повышать температуру германия, то тепловое движение становится более интенсивным и высвобождает большое количество электронов, а сопротивление кристалла уменьшается. На этом принципе работают термис-торы — резисторы, сопротивление которых зависит от температуры. Поэтому их часто используют в автоматах, регулирующих температуру.

Но только ли тепловая энергия способна высвобождать электроны? Оказывается, нет. Световая тоже. Это свойство позволило делать из германия фоторезисторы — приборы, сопротивление которых изменяется под действием света.

Чтобы использовать полупроводники в диоде, его собственных свободных электронов недостаточно. Приходится в них искусственно вводить примеси, богатые электронами, — доноры, например мышьяк и сурьму. Полупроводники с добавкой доноров называют полупроводниками типа п (от слова negative — отрицательный) или полупроводниками с электронной проводимостью.