„Eine Diode ist eine Art Einbahn für Elektronen“ :~)
Materialien:
Siehe Skizze (2 Siliziumdioden, Frequenzgenerator, 2
Lämpchen), Arbeitsspannung 6V
Aufgabenstellung/Durchführung:
Zuerst Gleichstromquelle (umpolen), dann Wechselspannung
mit Frequenzgenerator anschließen. Beobachte.
Ergebnis:
-
Gleichstrom: Es leuchtet jeweils nur ein Lämpchen (Strom
kann durch Diode nur von der Anode zur Kathode fließen), bei Umpolung leuchtet
das andere Lämpchen
-
Wechselstrom: Ab ca. 40 Hz kein Flimmern des Lämpchens
mehr wahrnehmbar
Materialien:
Stromkreis siehe Skizze (Frequenzgenerator 0,5Hz,
Lämpchen, 1 Diode, 1kΩ, 1000μF, Voltmeter
1) Im ersten
Schritt bleibt der Kondensator ausgeschalten
Das Voltmeter (das an den beiden Polen anliegt) zeigt
Wechselspannung mit einem Spannungshöchstwert von 4,2V. Die LED flackert (Der
vorgesetzte Widerstand verhindert ein Durchbrennen).
2) Auch im zweiten Schritt, aber es wird der Baustein A
durch eine Diode ersetzt.
Es entsteht aufgrund der eingesetzten Diode eine „pulsierende
Gleichspannung“ (ohne Polaritätswechsel). Die LED flackert. Die Spannung
schwankt zwischen 0 und 4.0V
Erklärung:Die eingesetzte
LED lässt Strom nur in eine Richtung passieren.
3) Der Kondensator wird zugeschaltet
Die pulsierende Gleichspannung wird „geglättet“, d.h. die
Spannung schwankt nur mehr zwischen 3.2 und 4V. Die LED leuchtet stabil.
Erklärung: Der Kondensator nimmt abwechselnd Strom auf (wenn die Diode leitet) und gibt ihn anschließend wieder ab (wenn die Diode „sperrt“).
Reaktion
auf Gleichspannung: Ein Lämpchen leuchtet auf der Seite des Minuspols
Reaktion
auf Wechselspannung: Flimmert abwechselnd
Berechne
den Vorwiderstand einer LED (I=15mA, U=2,7V) bei einer Betriebsspannung von 20V.
R=U/I
2.7V/0.015A=180Ω
Die Grüne Lampe leuchtet wenn der Minuspol am oberen der beiden Anschlüsse hängt.
Sind beide Schalter auf „Aus“ leuchtet keine der Lampen,
sind beide auf „Ein“ leuchten beide. Soweit so gut.
Aber: Ist Schalter 1 auf „Ein“ und Schalter 2 auf „Aus“ leuchtet
nur Lampe 1 (und umgekehrt)!
Erklärung:
Siehe Skizze. Ein lustiger Diodenmechanismus.
Voraussetzung für das Verständnis: Der Strom fließt nach
Möglichkeit immer über die Diode anstatt über das Lämpchen.
Falluntersuchung Schalter1=1&Schalter2=0:
Strom fließt über Schalter 1 und Diode 2 über Birnchen 1
und Diode 2