什麽是二極管?二極管工作原理是什麽?二極管發展曆史

工控實踐 2024-04-27 08:56:09

你是否還記得,很多時候你媽媽興沖沖的走到你面前,眉飛色舞的要和你說點啥,可是話到嘴邊卻給忘了!

然後她會拍拍腦袋尴尬的說:我這二極管又短路了,雖然她老人家大概率不知道二極管到底是個啥,有什麽作用,但是還是很自然的用二極管短路表達了當前的窘境。

因爲其他老頭老太太碰到這個情況都是這樣說的,而且大家都能心領神會!

而你也一定會會心的一笑,表示理解和認同。

不好意思忘了

可是,你真的了解媽媽口中的二極管嗎?

如果不了解,或者一知半解,今天我們就一起來聊一聊關于二極管的前世今生和功能作用吧!

二極管

二極管的核心功能就是單向導電,也就是電流只能從二極管的一個方向通過,反向電流就不讓過!

在我們日常生活中也有類似功能的物品,比如我們小時候經常見到的魚簍蓋子,通過這個蓋子只能放魚進去,魚卻無法再跑出來!

也許您會說我從小就在城市長大,沒看到過魚簍,不知道長啥樣。沒有關系,我這就把魚簍的圖片發出來,保證你能看明白。

魚簍

魚簍和魚簍蓋子

上圖就是花蓋魚簍和蓋子,這個蓋子的功能就和我們今天要說的二極管頗爲相似。只是各自單向通過的東西不一樣而已:二極管阻礙電流反向通過,魚簍蓋子阻止魚兒從裏面跑出來!

通過上面的介紹,想必大家都能理解二極管的基本功能了。接下來我們來回顧一下二極管的發展曆史。

在二極管被發現和使用的過程中,出現了兩大類二極管,他們分別是:真空管二極管和半導體二極管

真空二極管的發明專利是我們熟悉的科學家愛迪生申請的,他發現單向導電的這個過程也是一個偶然發現,當時他主要在做關于燈泡燈絲延長壽命的實驗。

說到愛迪生大家應該都很清楚了,他在1879年的時候發明了電燈泡,這是一個偉大的發明,但是愛迪生也有一個小小的煩惱,就是使用一段時間之後燈泡就會很容易壞掉。

這是什麽緣故呢?原來是燈絲的材料不耐高溫所引起的,爲了解決這個問題,艾迪森和他的團隊,想了很多辦法,但是一直都沒有解決。

在1882年的時候,他們突然想了一個辦法,將一片銅片放在燈絲和玻璃之間,以爲能阻止燈絲的老化。很遺憾,這個辦法不行。他們接下來在這個銅片上施加一定的電壓希望能夠改善燈絲的壽命,可是這樣做依然無濟于事。

雖然,提高燈絲壽命的實驗失敗了,但是在這個過程中,他們發現了匪夷所思的事情那就是燈絲和銅片之間會有電流流過,而且加反向電壓的時候沒有電流流過!可是,銅片和燈絲之間沒有任何接觸,二者之間是真空!後來,人們把這種效應叫做愛迪生效應

愛迪生效應示意圖

愛迪生效應,就是真空二極管的原型。愛迪生本人對這個發現並沒有太大的興趣,只是習慣性的注冊了一個專利,就再也沒有關注。後來經過無數科學家的努力發展了很多種類型的真空二極管,比如英國物理學家弗萊明發明的二極管,當時也稱爲電子管

電子管

當時,電子管技術促進了無線電技術的飛躍發展,但是在後來半導體二極管異軍突起,慢慢的電子管退出了曆史舞台。

由于篇幅問題,我們下一篇來聊半導體二極管

總結:

二極管的核心功能是單向導電!就像魚簍蓋子一樣!只許進,不許出!

更多電學常識持續分享中。。。

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簡介:工控一線實踐者,記錄工作生活