什么是二极管?二极管工作原理是什么?二极管发展历史

工控实践 2024-04-27 08:56:09

你是否还记得,很多时候你妈妈兴冲冲的走到你面前,眉飞色舞的要和你说点啥,可是话到嘴边却给忘了!

然后她会拍拍脑袋尴尬的说:我这二极管又短路了,虽然她老人家大概率不知道二极管到底是个啥,有什么作用,但是还是很自然的用二极管短路表达了当前的窘境。

因为其他老头老太太碰到这个情况都是这样说的,而且大家都能心领神会!

而你也一定会会心的一笑,表示理解和认同。

不好意思忘了

可是,你真的了解妈妈口中的二极管吗?

如果不了解,或者一知半解,今天我们就一起来聊一聊关于二极管的前世今生和功能作用吧!

二极管

二极管的核心功能就是单向导电,也就是电流只能从二极管的一个方向通过,反向电流就不让过!

在我们日常生活中也有类似功能的物品,比如我们小时候经常见到的鱼篓盖子,通过这个盖子只能放鱼进去,鱼却无法再跑出来!

也许您会说我从小就在城市长大,没看到过鱼篓,不知道长啥样。没有关系,我这就把鱼篓的图片发出来,保证你能看明白。

鱼篓

鱼篓和鱼篓盖子

上图就是花盖鱼篓和盖子,这个盖子的功能就和我们今天要说的二极管颇为相似。只是各自单向通过的东西不一样而已:二极管阻碍电流反向通过,鱼篓盖子阻止鱼儿从里面跑出来!

通过上面的介绍,想必大家都能理解二极管的基本功能了。接下来我们来回顾一下二极管的发展历史。

在二极管被发现和使用的过程中,出现了两大类二极管,他们分别是:真空管二极管和半导体二极管

真空二极管的发明专利是我们熟悉的科学家爱迪生申请的,他发现单向导电的这个过程也是一个偶然发现,当时他主要在做关于灯泡灯丝延长寿命的实验。

说到爱迪生大家应该都很清楚了,他在1879年的时候发明了电灯泡,这是一个伟大的发明,但是爱迪生也有一个小小的烦恼,就是使用一段时间之后灯泡就会很容易坏掉。

这是什么缘故呢?原来是灯丝的材料不耐高温所引起的,为了解决这个问题,艾迪森和他的团队,想了很多办法,但是一直都没有解决。

在1882年的时候,他们突然想了一个办法,将一片铜片放在灯丝和玻璃之间,以为能阻止灯丝的老化。很遗憾,这个办法不行。他们接下来在这个铜片上施加一定的电压希望能够改善灯丝的寿命,可是这样做依然无济于事。

虽然,提高灯丝寿命的实验失败了,但是在这个过程中,他们发现了匪夷所思的事情那就是灯丝和铜片之间会有电流流过,而且加反向电压的时候没有电流流过!可是,铜片和灯丝之间没有任何接触,二者之间是真空!后来,人们把这种效应叫做爱迪生效应

爱迪生效应示意图

爱迪生效应,就是真空二极管的原型。爱迪生本人对这个发现并没有太大的兴趣,只是习惯性的注册了一个专利,就再也没有关注。后来经过无数科学家的努力发展了很多种类型的真空二极管,比如英国物理学家弗莱明发明的二极管,当时也称为电子管

电子管

当时,电子管技术促进了无线电技术的飞跃发展,但是在后来半导体二极管异军突起,慢慢的电子管退出了历史舞台。

由于篇幅问题,我们下一篇来聊半导体二极管

总结:

二极管的核心功能是单向导电!就像鱼篓盖子一样!只许进,不许出!

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