Диод катод анод: как определить, где у диода плюс и минус по обозначениям на схеме, внешнему виду и подаче тока

Содержание

Задача по физике — 15162

2021-04-14   
Вакуумный плоский диод, в котором расстояние между катодом и анодом равно $d$, находится в однородном магнитном поле, индукция которого равна $B$ и направлена параллельно плоскости электродов. При каком минимальном напряжении на диоде электроны с поверхности катода смогут достичь анода? Электроны у поверхности катода считать неподвижными, а полем тяжести пренебречь.


Решение:

Будем рассматривать такие напряжения на диоде, при которых электроны, покинувшие катод, снова возвращаются на него, не достигнув анода. На рисунке изображен начальный участок траектории электрона при заданном направлении индукции магнитного поля. Пусть электрон находится в некоторой точке траектории и имеет две проекции скорости $v_{x}$ и $v_{y}$, а между пластинами существует однородное электрическое поле напряженностью $\vec{E}$. Тогда на электрон действуют силы как со стороны магнитного поля, так и со стороны электрического. {2}}{2m_{e} }$.

Диоды, светодиоды (LED), обозначение выходов (анод, катод). Длина волны и падение напряжения на светодиоде в зависимости от цвета. «Texas Instruments Analog Engineer’s Pocket Reference»


Раздел недели: Плоские фигуры. Свойства, стороны, углы, признаки, периметры, равенства, подобия, хорды, секторы, площади и т.д.

Поиск на сайте DPVA

Поставщики оборудования

Полезные ссылки

О проекте

Обратная связь

Ответы на вопросы.

Оглавление

Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник

Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница / / Техническая информация/ / Оборудование/ / Полупроводниковые и пр. электронные компоненты и радиодетали. Кодировки, обозначения, маркировки. Сопротивления, емкости (кондесаторы), индуктивности (катушки) / / Диоды, светодиоды (LED), обозначение выходов (анод, катод). Длина волны и падение напряжения на светодиоде в зависимости от цвета. «Texas Instruments Analog Engineer’s Pocket Reference»

Поделиться:   





Диоды, светодиоды (LED), обозначение выходов (анод, катод). Длина волны и падение напряжения на светодиоде в зависимости от цвета. «Texas Instruments Analog Engineer’s Pocket Reference»

Все данные — только приблизительные. Часто производители дают более точные величины в спецификациях. Но далеко не всегда.

*Источники: Texas Instruments Analog Engineer’s Pocket Reference, прочие



Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:

Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно — другие подразделы данного раздела:


Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:

Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.

Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.

Коды баннеров проекта DPVA.ru
Начинка: KJR Publisiers

Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team

 Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator

Вакуумный диод

Вакуумные трубки

Что такое
электровакуумная лампа
Вакуумный диод
Вакуумный триод
Вакуумный тетрод
Вакуумный пентод

    Электроника
    приборы и схемы >> Вакуум
    трубки >> Вакуумный диод

    В
    В 1904 году сэр Джон Амброуз Флеминг изобрел первую вакуумную трубку, названную вакуумом.
    диод. Его также называют клапаном Флеминга или термоэмиссионной трубкой.
    Вакуумный диод — это электронное устройство, позволяющее
    ток в одном направлении (катод к аноду) и блокирует
    электрический ток в другом направлении (от анода к катоду).

    Два электрода
    вакуумного диода

    Вакуумный диод — простейшая форма вакуумной лампы. Это состоит
    из двух электродов, катода и анода или пластины.
    катод испускает свободный
    электроны. Следовательно, он называется излучателем. Анод
    собирает свободные электроны. Следовательно, он называется коллектором.

    Катод и анод заключены в пустой стеклянный колпак.
    Анод представляет собой полый цилиндр из молибдена или никеля.
    а катод представляет собой никелевый цилиндр, покрытый стронцием и
    оксид бария. Анод окружает катод. Между
    катоде и аноде имеется пустое пространство, через которое
    свободные электроны или электрический ток.

    Что
    электрод?

    Электрод
    проводник, через который свободные электроны или электрические
    текущий уходит или входит. В вакуумном диоде катод представляет собой
    электрод или проводник, от которого исходят свободные электроны
    излучается в вакуум. С другой стороны, анод представляет собой
    электрод, собирающий свободные электроны, испускаемые
    катод. Другими словами, свободные электроны покидают катод и
    войти в анод.

    Электрон
    эмиссия зависит от количества подведенного тепла и
    рабочая функция

    Количество свободных электронов, испускаемых катодом, зависит
    двумя факторами: количеством подведенного тепла и работой выхода.

    Если
    больше тепла применяется, больше количество свободных электронов
    испускается. Точно так же, если применяется меньшее количество тепла, меньше
    количество свободных электронов испускается.

    минимальное количество энергии, необходимое для удаления свободных электронов
    из металла называется работой выхода. Металлы с низкой работой
    функция потребует меньшего количества тепловой энергии для выделения
    свободные электроны. С другой стороны, металлы с высокой работой
    работа требует большого количества энергии
    испускать свободные электроны.

    Следовательно,
    выбор хорошего материала увеличит эмиссию электронов
    эффективность. Наиболее часто используемые термоэмиссионные излучатели включают
    катод с оксидным покрытием, вольфрам и торированный вольфрам.

    Напрямую
    катод косвенного нагрева

    Когда
    катод косвенно или напрямую нагревается, свободные электроны
    излучаются из него.

    В катод прямого нагрева подводится тепловая энергия
    непосредственно к катоду. Следовательно, небольшое количество тепловой энергии
    достаточно для испускания свободных электронов с катода.
    Когда тепловая энергия поступает непосредственно на катод,
    большое количество свободных электронов получают достаточную энергию и
    разрывает связь с катодом. Свободные электроны, которые
    разрывают связь с катодом, выбрасываются в
    вакуум. Эти испускаемые свободные электроны притягиваются к
    анод.

    В
    катод с косвенным нагревом, электрическое соединение отсутствует.
    находится между катодом и нагревателем. Следовательно, катод
    напрямую не нагревается. Тепловая энергия поступает в
    нагреватель, и нагреватель будет передавать свою тепловую энергию
    катод.
    Когда тепловая энергия, подводимая к катоду, увеличивается до
    желаемый уровень, свободные электроны на катоде приобретают
    достаточную энергию и разорвать связь с катодом.
    свободные электроны, разрывающие связь с катодом,
    излучается в вакуум. Эти испускаемые свободные электроны
    притягивается к аноду.

    Вакуум
    диод с прямым напряжением

    Когда
    тепло передается нагревателю, он получает тепловую энергию. Этот
    тепловая энергия передается катоду. Когда бесплатно
    электроны на катоде набирают достаточную энергию, они разрываются
    соединение с катодом и прыгает в вакуум. Свобода
    Электроны в вакууме нуждаются в достаточной кинетической энергии, чтобы
    добраться до анода.

    Если

    на вакуумный диод подается напряжение таким образом,
    этот анод подключен к положительной клемме, а катод
    подключен к отрицательной клемме (анод более положительный с
    относительно катода), свободные электроны в вакууме
    получает достаточную кинетическую энергию, чтобы достичь анода.

    Мы
    известно, что если две противоположно заряженные частицы поместить рядом
    друг к другу они притягиваются. В этом случае анод
    положительно заряженные и свободные электроны, испускаемые катодом
    заряжены отрицательно. Следовательно, свободные электроны, которые приобретают
    достаточно кинетический
    энергия будет двигаться или притягиваться к аноду. Эти
    свободные электроны переносят электрический ток, двигаясь от
    катод к аноду.

    Если положительное напряжение, приложенное к пластине или аноду,
    увеличивается, количество свободных электронов притягивается к
    анод также увеличен. Таким образом, электрический ток в
    вакуумный диод увеличивается с увеличением анода или пластины
    Напряжение.

    Вакуум
    диод с обратным напряжением

    Если к вакуумному диоду приложить напряжение таким образом, что
    анод подключается к минусовой клемме, а катод
    подключен к положительной клемме (анод более отрицательный
    по отношению к катоду), свободные электроны в вакууме
    получает достаточную кинетическую энергию, чтобы достичь анода. Тем не менее, анод
    отталкивает свободные электроны, которые пытаются двигаться к нему.

    Мы
    известно, что если две одноименно заряженные частицы
    расположенные близко друг к другу, они отталкиваются. В этом
    случае анод заряжен отрицательно и свободные электроны
    испускаемые катодом, также заряжены отрицательно. Следовательно,
    анод отталкивает свободные электроны, испускаемые
    катод. Следовательно, в вакууме не течет электрический ток.
    диод.

    Вакуум
    диод
    с
    нулевое напряжение

    Если на вакуумный диод, анод или пластину не подается напряжение
    действует как нейтральный. Оно не привлекает и не отталкивает свободных
    электронов, вылетевших с катода. Следовательно, свободные электроны
    испускаемые катодом, не движутся и не притягиваются к
    анод.

    Следовательно,
    в вакуумном диоде не возникает электрического тока. Тем не менее
    с катода вылетает большое количество свободных электронов.
    скапливается в одном месте у катода и образует облако
    свободные электроны. Это облако свободных электронов возле катода
    называется пространственным зарядом.

    Заключение

    Следовательно,
    вакуумный диод пропускает электрический ток от катода к
    анод и не допускайте протекания электрического тока от анода к
    катод. Это одностороннее направление электрического тока
    позволяет вакуумному диоду действовать как переключатель. Если анод или
    пластина положительна по отношению к катоду, вакуумный диод
    действовать как замкнутый переключатель. С другой стороны, если анод
    отрицательный по отношению к катоду, он действует как открытый
    выключатель.

    Диоды — практические EE

    Диоды являются полупроводниковыми приборами. Термин «полупроводник» означает, что устройство ведет себя по-разному в разных обстоятельствах.

    Диод

    В случае диода, если напряжение на нем от анода к катоду слишком низкое или отрицательное, то он не проводит ток или, по крайней мере, не очень большой ток. Как только напряжение достигает определенного порога, диод «включается», и он проводит почти как короткое замыкание. Во включенном состоянии напряжение на диоде в значительной степени отделено от тока, протекающего через него. То есть напряжение остается близким к пороговому напряжению независимо от того, сколько тока протекает через него.

    Диаграмма напряжения тока диода

    На рисунке выше показан график зависимости тока от напряжения для диода. В середине, где напряжение равно нулю, ток также равен нулю, и ток остается равным нулю по мере увеличения напряжения до тех пор, пока напряжение не приблизится к пороговому значению (Vd), в котором начинает протекать ток, а дополнительный ток не сильно меняет напряжение по сравнению с Vd. Vd также называют прямым напряжением Vf диода.

    При отрицательном напряжении, т. е. на аноде напряжение ниже, чем на катоде, диод переходит в обратную область, где небольшая утечка тока идет в обратном направлении (от катода к аноду). Когда напряжение становится более отрицательным, диод достигает порога напряжения обратного пробоя (Vbr). При Vbr ток начинает течь свободно, а напряжение практически держится на Vbr. Для большинства диодов работа в этой области пробоя вызывает повреждение диода, и ее следует избегать. Исключением является стабилитрон, который предназначен для работы в этой области.

    Обозначения диодов

    Обозначения диодов

    Основные характеристики диодов

    • Порог прямого напряжения (Vf)  – пороговое значение напряжения для включения диода в прямом направлении
    • Обратное напряжение пробоя (Vbr)  – отрицательное (обратное) пороговое напряжение, за которым диод попадает в область пробоя.
    • Максимальный прямой ток — максимальный прямой ток, который может выдержать диод, не перегреваясь. Нагрев вызван рассеиваемой мощностью, которая равна произведению напряжения на диоде на ток через диод. P = V * I. Обратите внимание, что, поскольку этот рейтинг обусловлен нагревом, он сильно зависит от того, как и где реализован диод (поток воздуха, близлежащие горячие устройства, радиатор и т. д.).
    • Максимальный обратный ток  – для стабилитронов максимальный обратный ток, который они могут выдержать, прежде чем они станут слишком горячими.

    Типы диодов

    Диод общего назначения
    • Vf находится в диапазоне от 0,6 В до 0,7 В.
    • Доступен широкий диапазон значений обратного напряжения пробоя.
    • Доступен широкий выбор максимальных значений прямого тока.
    • Доступны модели для поверхностного монтажа и для сквозного монтажа.
    • Часто используется в качестве барьера для предотвращения протекания тока в одном направлении

    SMD-диод со сквозным отверстием

    Диод Шоттки
    • Диоды Шоттки аналогичны диодам общего назначения, за исключением того, что они имеют более низкое прямое напряжение.
    • Vf в диапазоне от 0,15 до 0,45 В.
    • Включение и выключение происходит быстрее, чем у диодов общего назначения.
    • Часто используется в качестве фиксатора для поддержания напряжения одного сигнала в пределах 0,45 В от другого (например, фиксатор ESD)
    • Также часто используется в силовых приложениях для минимизации рассеивания мощности из-за более низкого прямого напряжения. Р = V * I.
    Стабилитрон
    • Предназначен для использования в режиме обратного пробоя. Но также работает как обычный диод в прямом направлении.
    • Широкий выбор значений Vbr. Доступно любое напряжение от 2,4 В до 1 кВ. Обратите внимание, что Vbr также часто называют напряжением Зенера.
      Обычно используется для ограничения напряжения некоторой сигнальной линии до определенного напряжения.
    • Также часто используются для фиксации электростатического разряда, поскольку они могут фиксировать как положительные, так и отрицательные всплески напряжения.
    • Может использоваться для обеспечения постоянного напряжения питания. Например, если у вас есть доступное питание только 5 В, а у вас есть один чип, которому требуется 3,3 В, стабилитрон может быть хорошим способом. Но это решение довольно неэффективно, и напряжение не будет таким стабильным, как другие решения, такие как линейный регулятор, поэтому это работает только тогда, когда нагрузка не требует большого тока и не чувствительна к изменению напряжения питания.
    • Доступны варианты для сквозного или поверхностного монтажа, а также такие же размеры корпусов, как и у диодов общего назначения.
    Светоизлучающий диод (СИД)
    • Как и другие диоды, светодиоды рассеивают мощность в виде тепла, но они также излучают свет.
    • Длина волны излучаемого света обычно находится в узком диапазоне, что означает, что излучается узкая цветовая полоса. Цвет, излучаемый светодиодом, зависит от материала, из которого изготовлен светодиод, и не все цвета доступны. Помимо цветов в видимом спектре, светодиоды доступны в инфракрасном и неультрафиолетовом диапазонах. Светодиоды также могут быть заключены в цветной материал, который может изменить цвет излучаемого света.
    • Прямое напряжение светодиодов сильно различается и различается для каждого цвета. Vf может быть где угодно от 1В до 12В.
    • При реализации светодиода обычно требуется включать его постоянным детерминированным током, поскольку его свечение определяется протекающим через него током.
    • Очень эффективные источники света. Небольшое количество энергии производит много света.
    • Используется для освещения, индикации и связи. Под связью я не подразумеваю быструю передачу больших объемов данных, как это можно сделать с помощью лазерного диода по оптоволоконным кабелям. Например, светодиод можно использовать для изготовления оптического прерывателя (оптического переключателя), где у вас есть светодиод на одной стороне слота и фототранзистор на другой стороне, и свет от светодиода включает фототранзистор, если он проходит через него. слот, или фототранзистор выключен, когда слот заблокирован.
    • Предлагается с несколькими светодиодами в одном корпусе. Это могут быть разные цвета, такие как зеленый и красный, образующие трехцветный светодиод (красный, зеленый и желтый, если оба горят).
    • Часто имеют линзы, которые фокусируют или расширяют угол обзора света.

    Светодиоды для сквозных отверстий Светодиоды SMD

    Лазерные диоды
    • Лазерные диоды излучают лазерный свет, т.е. свет в очень узком диапазоне длин волн и с очень узким направлением распространения.
    • Используется для оптоволоконной связи, считывания штрих-кодов, чтения и записи DVD, лазерной печати, хирургии и т. д.
    • Как правило, вы не устанавливаете отдельный лазерный диод, а покупаете специальный модуль. Например, для оптоволоконной связи вы купите соответствующий оптоволоконный трансивер и внедрите его.
    • Кстати, у оптоволоконной связи есть несколько очень приятных особенностей. Каждая сторона оптоволоконного кабеля электрически изолирована друг от друга, а оптический сигнал, проходящий по кабелю, не создает никаких электромагнитных помех (ЭМП) и невосприимчив к ЭМП от других источников. И оптический сигнал может иметь очень, очень высокую частоту и может передаваться на очень большие расстояния. Однако реализация оптоволоконных приемопередатчиков на печатной плате довольно сложна.
    • Лазерные диоды имеют соответствующие правила техники безопасности и делятся на разные классы в зависимости от уровня или вреда, который они могут причинить. Изделия, содержащие лазеры, должны иметь предупреждающие этикетки.

    Лазерные диоды трансивера SFP

    Силовой диод
    • Силовые диоды предназначены для работы с большими токами и рассеивания большого количества тепла.
    • Используются в качестве выпрямителей, которые преобразуют переменный ток (AC) в постоянный ток (DC), используются в качестве ловящих диодов в переключаемых преобразователях питания постоянного тока и используются для защиты питания от обратной полярности.
    • Доступны версии диодов общего назначения высокой мощности, диодов Шоттки и Зенера.
    • Диоды Шоттки часто используются в силовых устройствах, поскольку более низкое значение Vf приводит к меньшему рассеиванию мощности, что обеспечивает более высокий КПД и меньшее выделение тепла.
    • Из-за большого значения тока номинальные значения Vf выше для силовых версий диодов, и это важно учитывать. P = V * I.
    • Некоторые силовые диоды со сквозным отверстием предназначены для крепления радиатора, а некоторые силовые диоды для поверхностного монтажа имеют тепловую пластину (большую металлическую поверхность), которую можно соединить несколькими переходными отверстиями с заземляющий слой печатной платы для отвода тепла.