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Die Diode in der Schule - Funktionsweise und Schaltsymbol einfach erklärt

Wissen Sie eigentlich, was eine Diode ist? Erinnern Sie sich einfach mal an die Zeit, die Sie im Physikunterricht in der Schule verbracht haben. Klingelt es jetzt? Nein? Kein Problem. Die Diode ist ein bedeutsames elektrisches Bauelement, das in vielen wichtigen elektrischen Schaltungen vorkommt.

Die Diode macht Stromfluss möglich oder unterbindet ihn.
Die Diode macht Stromfluss möglich oder unterbindet ihn.

Was Sie benötigen:

  • Grundlagen Elektrotechnik
  • Stromkreis
  • Gleichstrom oder Wechselstrom
  • Lampe

Das Schaltsymbol der Diode und Anwendungsgebiete

Das Schaltsymbol der Diode ist ein gleichseitiges Dreieck, an dessen einer Spitze sich ein senkrechter Balken befindet. Das Dreieck und der senkrechte Balken symbolisieren dabei die einseitige Durchlassrichtung des Stroms und die Sperrfunktion in der anderen Richtung (Wirkung als Isolator). In der Schule wird die Diode als bedeutsames Schaltelement in der Mittelstufe in der Physik behandelt.

  • Setzen Sie die Diode in einem Stromkreis mit Wechselstrom ein, so bewirkt die Diode eine Gleichrichtung des Stroms, also eine Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom.
  • Der Grund hierfür liegt genau in der Beschaffenheit der Diode. Der Strom der ersten Halbwelle wird von der Diode hindurchgelassen, die vom Wechselstrom kommende zweite Halbwelle wird hingegen gesperrt.
  • Diese Gleichrichtung kann in verschiedenen Schaltungen erreicht werden. So gibt es beispielsweise die Einweg-Gleichrichterschaltung, die Mittelpunkt-Zweiweg-Gleichrichterschaltung oder die Brückengleichrichterschaltung.

Einführung der Halbleiterdiode in der Schule

  • Für das Verständnis der Diode in der Schule wird häufig die Halbleiterdiode herangezogen. Grundlegend hierfür ist ein p-n-dotierter Halbleiterkristall, der meist aus Silizium oder Germanium besteht.
  • Nun haben Sie zwei Schichten, eine p-dotierte Anode und eine n-dotierte Kathode. Der p-n-Übergang ist ein Ort, der frei von beweglichen Ladungsträgern ist.
  • Nun diffundieren Defektelektronen der p-dotierten Schicht in die n-dotierte Schicht und Elektronen der n-dotierten Schicht in die p-dotierte Schicht. Ergebnis ist die Ausbildung einer Raumladungszone, die je nach Polung der von außen angelegten Spannung den Stromfluss unterbindet oder möglich macht.

Die Diode finden Sie in vielen weiteren wichtigen elektrischen Schaltungen, die Ihnen als Freund der Elektrotechnik wahrscheinlich bekannt sein werden.

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