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發(fā)光二極管的導(dǎo)電特性
如圖1(a)是一種重要的電子元件:晶體二極管,在電路中符號如圖1(b).它是由半導(dǎo)體材料制成的,有兩根引線,一根為正極,另一根為負極.有一種常見的二極管在導(dǎo)電時能發(fā)光,這種二極管叫做發(fā)光二極管,如圖1(c)所示,其電路符號如圖1(d).二極管的導(dǎo)電性能很特殊,它只允許電流從它的正極流向負極,不允許從負極流向正極.這很像自行車氣流從打氣筒流向車胎.
下面通過簡單的實驗說明二極管的這一特殊導(dǎo)電性.方法是:將二極管與一個小燈泡、一個開關(guān)串聯(lián)接在干電池兩端,為了防止二極管被燒壞,在電路中串聯(lián)一只滑動變阻器,在閉合開關(guān)前,將滑片置于阻值最大處.實驗發(fā)現(xiàn):①當電源反接時(如圖2),無論怎么移動滑片,電流表都無無
示數(shù);②當電源正接時(如圖3),剛閉合開關(guān),觀察發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),二極管也不發(fā)光.移動滑片,發(fā)現(xiàn)電流表才逐漸有了示數(shù),二極管也開始發(fā)光.
電源正接時二極管導(dǎo)電性能是不是與它兩端的電壓大小有關(guān)呢?將電壓表接在c、d兩根引線之間,移動滑片的位置,分別記錄電壓表和電流表的示數(shù),如下表所示.
電壓/V
| 1.4
| 1.5
| 1.7
| 1.9
| 2.0
| 2.1
| 2.2
| 2.3
| 2.4
| 2.5
|
電流/mA
| 0
| 0
| 2.0
| 4.0
| 12.0
| 22.0
| 32.0
| 42.0
| 52.0
| 60.0
|
(1)分析①和②現(xiàn)象,可知晶體二極管具有
單
(填“單”或“雙”)向?qū)щ姷奶匦裕?br />(2)根據(jù)文中實驗數(shù)據(jù),用描點法在下圖坐標紙上作出這個二極管的U-I圖線;
(3)實驗發(fā)現(xiàn)當二極管兩端的正向電壓達到1.9V后正常工作,則從U-I圖線可以看出這種二極管正常工作后的電阻與正常工作前相比
(變大/變小/不變)正常工作后電阻小
;
(4)若電源電壓為6V,當電流表示數(shù)為12.0mA時,滑動變阻器接入電路的阻值為
0.33×10
3Ω.
(5)使用發(fā)出兩種色光的二極管,分別指示電動機正反兩個轉(zhuǎn)動方向,可以幫助操作人員及時發(fā)覺電動機轉(zhuǎn)動方向是否符合需要.設(shè)計思路如下:a.接通開關(guān),二極管甲導(dǎo)通,發(fā)紅光,電動機正轉(zhuǎn).b.調(diào)換電池組正、負極,接通開關(guān),二極管乙導(dǎo)通,發(fā)綠光,電動機反轉(zhuǎn).根據(jù)上面設(shè)計思路,請你將二極管甲填入右上圖虛線框內(nèi).