Zacznij za darmoZacznij

Baza wiedzy · matura

Dioda półprzewodnikowa na maturze z fizyki: złącze p-n i prostowanie

Dioda półprzewodnikowa to złącze p-n: półprzewodnik typu p (nośniki większościowe: dziury) połączony z typem n (elektrony). Dioda przewodzi, gdy p jest podłączone do plusa źródła (kierunek przewodzenia), i praktycznie nie przewodzi przy odwrotnym podłączeniu (kierunek zaporowy). Dlatego służy do prostowania prądu przemiennego.

Sprawdzone 18 października 2026

Co trzeba umieć

  • Domieszkowanie: typ n (domieszka pierwiastka z grupy 15, np. fosforu, w krzemie) daje nadmiar elektronów; typ p (pierwiastek z grupy 13, np. boru) daje dziury.
  • Kierunek przewodzenia: p do plusa, n do minusa; warstwa zaporowa się zwęża i prąd rośnie szybko po przekroczeniu napięcia progowego (dla diody krzemowej rzędu 0,6–0,7 V).
  • Kierunek zaporowy: warstwa zaporowa się poszerza, płynie tylko bardzo mały prąd.
  • Charakterystyka I(U): nieliniowa, więc dioda nie spełnia prawa Ohma.
  • Prostowanie: pojedyncza dioda przepuszcza połowę okresu prądu przemiennego (prostowanie jednopołówkowe); mostek Graetza z czterech diod prostuje oba półokresy.
  • Dioda LED: przy przepływie prądu w kierunku przewodzenia emituje światło.

Typowe pułapki

  • Odwrotne oznaczenie kierunku na symbolu: trójkąt wskazuje kierunek przepływu prądu (od p do n).
  • Traktowanie diody jak opornika o stałym oporze.
  • Mylenie nośników większościowych w typie p i n.

Zadania z matury

  1. 1.Zadanie 8.1, maj 2026Oblicz φ. Zapisz obliczenia.42%wykonalność
  2. 2.Zadanie 8.2, maj 2026Kulę K\mathcal{K} zanurzono w wodzie. Współczynnik załamania światła w wodzie jest równy nw = 1,33. Dokończ zdanie. Wybierz…54%wykonalność
  3. 3.Zadanie 8.2, czerwiec 2025W kolejnym doświadczeniu do tej samej baterii B\mathcal{B} podłączono diodę D1 oraz opornik o oporze R – w sposób przedstawiony…
  4. 4.Zadanie 6.1, maj 2021W chwili t0 = 0 napięcie w obwodzie jest równe zero. W pierwszej połowie okresu zmian napięcia, licząc od chwili t0 = 0, na…26%wykonalność
  5. 5.Zadanie 6.2, maj 2021Oblicz ciepło wydzielone w całym obwodzie (tzn. na obu opornikach łącznie) w czasie 10 sekund działania prądnicy. Przyjmij, że w…12%wykonalność
  6. 6.Zadanie 8.1, maj 2021W pierwszym doświadczeniu uczniowie uzyskali na ekranie za pomocą soczewki S1 ostry obraz D’ świecącej diody D. Na rysunku 1.…55%wykonalność
  7. 7.Zadanie 8.2, maj 2021Informacja do zadań 8.2. i 8.3. W drugim doświadczeniu uczniowie zaobserwowali przez soczewkę S2 obraz D’’ świecącej diody D. Na…46%wykonalność
  8. 8.Zadanie 8.3, maj 2021Informacja do zadań 8.2. i 8.3. W drugim doświadczeniu uczniowie zaobserwowali przez soczewkę S2 obraz D’’ świecącej diody D. Na…46%wykonalność
  9. 9.Zadanie 7.3, czerwiec 2019Do obwodu wtórnego opisanego transformatora, w celu uzyskania prądu o stałym kierunku, włączono dodatkowo diodę w sposób pokazany…
  10. 10.Zadanie 8.5, czerwiec 2017Informacja do zadań 8.3.–8.5. Obok przedstawiono wykres otrzymany na podstawie wyników pomiarów przeprowadzonych przez uczniów.…

Zadania z arkuszy CKE z rozwiązaniem z klucza. Wykonalność to średni procent punktów zdobytych przez zdających (raporty CKE).

Najczęstsze pytania

Kiedy dioda przewodzi prąd?

Gdy jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia: obszar p połączony z biegunem dodatnim, a obszar n z ujemnym, i napięcie przekracza napięcie progowe.

Do czego służy dioda w obwodzie prądu przemiennego?

Do prostowania: przepuszcza prąd tylko w jednym kierunku.

Czytaj dalej