Che cosa rappresenta la curva caratteristica di un diodo a giunzione?

Che cosa rappresenta la curva caratteristica di un diodo a giunzione?

Curva caratteristica del diodo al germanio

Un diodo è un componente elettronico a due terminali che permette alla corrente elettrica di fluire attraverso di esso in una sola direzione,[1] bloccandola se la corrente fluisce nella direzione opposta, non solo permette alla corrente elettrica di fluire, ma la controlla e resiste. Ciò significa che il diodo ha due posizioni possibili: una a favore della corrente (polarizzazione diretta) e l’altra contro la corrente (polarizzazione inversa).[2] I primi diodi erano valvole o tubi.

I primi diodi erano valvole a vuoto o tubi a vuoto, chiamati anche valvole termoioniche, costituiti da due elettrodi circondati da un vuoto in un tubo di vetro, simili nell’aspetto alle lampade a incandescenza. L’invenzione fu sviluppata nel 1904 da John Ambrose Fleming, un impiegato della società Marconi, sulla base di osservazioni fatte da Thomas Alva Edison.

Come le lampade a incandescenza, i tubi a vuoto hanno un filamento (il catodo) attraverso il quale scorre la corrente, riscaldandolo per effetto Joule. Il filamento è trattato con ossido di bario, in modo che quando viene riscaldato emette elettroni nel vuoto circostante che vengono condotti elettrostaticamente a una piastra carica positivamente, piegata da una doppia molla (l’anodo), producendo così la conduzione. Ovviamente, se il catodo non è riscaldato, non può cedere elettroni. Per questo motivo, i circuiti che utilizzavano le valvole a vuoto richiedevano tempo per riscaldare le valvole prima di poter funzionare, e le valvole si bruciavano molto facilmente.

Curva caratteristica del diodo al silicio

Un diodo è un componente elettronico a due terminali che permette alla corrente elettrica di fluire attraverso di esso in una sola direzione,[1] bloccando il passaggio se la corrente fluisce nella direzione opposta, non solo serve per il flusso della corrente elettrica, ma la controlla e resiste. Ciò significa che il diodo ha due posizioni possibili: una a favore della corrente (polarizzazione diretta) e l’altra contro la corrente (polarizzazione inversa).[2] I primi diodi erano valvole o tubi.

I primi diodi erano valvole a vuoto o tubi a vuoto, chiamati anche valvole termoioniche, costituiti da due elettrodi circondati da un vuoto in un tubo di vetro, simili nell’aspetto alle lampade a incandescenza. L’invenzione fu sviluppata nel 1904 da John Ambrose Fleming, un impiegato della società Marconi, sulla base di osservazioni fatte da Thomas Alva Edison.

Come le lampade a incandescenza, i tubi a vuoto hanno un filamento (il catodo) attraverso il quale scorre la corrente, riscaldandolo per effetto Joule. Il filamento è trattato con ossido di bario, in modo che quando viene riscaldato emette elettroni nel vuoto circostante che vengono condotti elettrostaticamente a una piastra carica positivamente, piegata da una doppia molla (l’anodo), producendo così la conduzione. Ovviamente, se il catodo non è riscaldato, non può cedere elettroni. Per questo motivo, i circuiti che utilizzavano le valvole a vuoto richiedevano tempo per riscaldare le valvole prima di poter funzionare, e le valvole si bruciavano molto facilmente.

Curva del diodo

Se inserito in un circuito come quello in figura con una batteria e una sola lampada, il diodo semiconduttore permette o impedisce il passaggio della corrente elettrica attraverso la lampada, a seconda della polarità della tensione applicata.

Quando la polarità della batteria è tale che gli elettroni possono fluire attraverso il diodo semiconduttore, si dice che il diodo è in polarizzazione diretta. Al contrario, quando la batteria è posta “di fronte” ai blocchi del diodo, si dice che il diodo è invertito. Un diodo può essere usato fondamentalmente come una specie di interruttore, essendo in uno stato “chiuso” quando è polarizzato in avanti e “aperto” quando è polarizzato all’indietro.

Per i diodi di silicio, la tensione di conduzione tipica è di 0,7 volt nominali. Per i diodi al germanio, la tensione diretta è solo 0,3 volt. L’area chimica della giunzione P-N che compone il diodo indica la figura nominale della tensione diretta, quindi i diodi al silicio e al germanio hanno queste diverse tensioni di conduzione.

Curva caratteristica del diodo raddrizzatore

C’è una curva caratteristica per ogni diametro di girante che è possibile utilizzare nel modello di pompa centrifuga. Nel caso di cui sopra, le opzioni di assetto mostrate sono da 7″ a 4,12″.

Utilizzando la girante da 6,5″ di diametro, dove la portata pompata dovrà essere più alta del necessario, poiché la curva costringerà il punto di funzionamento presunto del sistema a spostarsi verso destra.

Se si utilizza la girante da 6″, come previsto, non sarà possibile raggiungere il flusso desiderato di 300GPM, poiché la curva per questo diametro di girante non contiene anche il punto di funzionamento presunto, e offre anche carichi di pompaggio inferiori a quelli desiderati per il flusso in questione.

Le situazioni sopra descritte sono considerate situazioni comuni, poiché è praticamente impossibile ottenere una curva caratteristica della pompa che soddisfi esattamente il punto calcolato per un sistema specifico in cui la pompa sarà installata, dovendo accettare e adattarsi alle variazioni citate, tenendo conto delle possibilità del sistema e dell’installazione.