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Versuche

Ventilwirkung einer Diode

Das Ziel des Versuchs

Mit dem Versuch soll die Ventilwirkung eines p-n-Übergangs, also einer Halbleiterdiode gezeigt werden.

Versuchsaufbau

Eine Gleichspannungsquelle, eine Diode (p-n-Übergang) und eine Glühbirne (z.B. \(6{,}3\,\rm{V}\) / \(0{,}3\,\rm{A}\)) werden in Reihe geschaltet. Zusätzlich wird die Spannung des Netzgerätes mithilfe eines Demo-Voltmeters visualisiert.

Versuchsdurchführung

Die Spannung wird hochgeregelt und die Glühbirne beobachtet. Anschließend wird umgepolt und der Versuch wiederholt.

Beobachtung

Es zeigt sich folgendes Bild:

halbleiterdiode-versuch-ventilwirkung-einer-diode-kombiniert.jpg
Abb. 1 Versuche zur Veranschaulichung der Ventilwirkung einer Diode

Versuchsauswertung

Aufgabe

a) Erläutere das Versuchsergebnis mit eigenen Worten. Beschreibe dabei, welche Eigenschaften bezüglich des Stromflusses eine Diode besitzt.

b) Skizziere, wie du eine Diode schalten musst, damit die Diode in Durchlass- bzw. Sperrrichtung geschaltet ist.

Lösung

a) In Schaltung 1 leuchtet die Lampe nicht, in Schaltung 2 leuchtet sie jedoch. Eine Diode besitzt also die Eigenschaft, dass ihr Widerstand bzw. ihre Leitfähigkeit von der Richtung des Stromflusses durch sie hindurch abhängt. Wenn die Diode im Stromkreis so geschaltet ist wie in Schaltung 1, dann verhindert sie den Stromfluss (fast) vollständig. Die in Reihe geschaltete Lampe leuchtet nicht. Wird die Polung geändert bzw. die Diode gedreht, lässt sie Strom fast ungehindert passieren - die Lampe leuchtet.

b)

schaltsymbol_diode_mit_polung_durchlass-_und_sperrschaltung.svg
Abb. 2 Schaltsymbol einer Diode mit Schaltungen in Durchlass- und Sperrrichtung