Для того, чтобы разнообразить наши напряженные информационные будни - предлагаю подумать над, казалось бы, простенькой научно-практической задачкой, которая совсем не так проста как кажется - и это мы точно увидим в комментариях.
Итак задачка - имеется электрическая схема в которой присутствуют: блок питания (постоянный ток) 9в (это важно, учитывая стандартный ток протекания белого светодиода в 3-3,5 в), правильно рассчитанный резистор и PN светодиод. Все мы знаем сказку о Франклине, который взял да и стал рисовать на схемах путь тока от плюса к минусу, а когда вроде как узнали (ГОВОРИМ О ТВЕРДОМ ПРОВОДНИКЕ ТОКА - пусть будет медный провод), что ток в твердых проводниках течет от минуса к плюсу, то не стали переделывать по причине - а, мол, это не важно - все равно как это будет на схеме. а вот с последним утверждением я и был не согласен и до сих пор не согласен (хотя схемы приходится иногда читать и иногда (редко) паять или выкладывать на "доске".
Вот вам схема - и если мы будем придерживаться положение о том, что ток идет от плюса к минусу (1) то все хорошо - ток проходит через резистор и идет в правильном направлении через диод (в данном случае - светодиод) замыкая цепь - ну и светодиод горит. Но...Если мы будет придерживаться вроде как правильного тезиса о том, что ток идет от минуса к плюсу то цепь должна быть незамкнутой по той простой причине, что через диод проход закрыт.
В этой связи два вопроса
1. Будет ли, согласно такой вот схеме, гореть светодиод (можно даже самому собрать такую схему по быстрому на "доске" и проверить).
2. Если светодиод будет гореть - то куда течет ток?
PS. Насчет перемещения дырок не надо бы излагать ибо это уж очень странная штука - хотя если уж прям нужно, ну и пока не говорим о переменном токе - на схеме ток постоянный.
PPS. Если вы будете настаивать что светодиод чуть отличается от обычного PN диода, то представьте на схеме обычный диод, тогда вопрос будет еще проще будет ли замкнута цепь в варианте 1 и 2?
Ну что - понеслась - вопрос очень интересный и, уверен, комментарии будут увлекательными и может даже мы узнаем о последних достижениях физики.
Комментарии
Через полупроводниковый переход могут течь (или не течь в другом направлении) как электроны, так и дырки (НЕ ОТВЕРСТИЯ!).
Курс электронных элементов редко кому читали, а уж самостоятельно из любопытства, это почти никто...
Электрическая модель светодиода, это одно.
А светодиод в виде физики твёрдого тела, это совсем другое.
Это все ясно.
Вопрос в другом - будет ли гореть светодиод, а если да - куда (в каком направлении) течет постоянный ток?
И если мы будем говорить о дырках - то есть о плюсовых зарядах атомов меди в КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ решетке то мы ого как еще начнем путаться - уверяю вас :))
Не будем путаться.
Поток можно обеспечить либо нагнетанием, либо подсосом. Это физика. С точки зрения модели,- имеем поток!
на вопросы, пожалуйста, ответьте просто
Ответ прост: куда бы Вы ни нарисовали стрелки, диод будет светить.
Ваши фантазии не влияют на законы природы.
2 автора - дырки - это просто пустые, вакантные места в электронных облаках, аналог сыпется зерно в пустую емкость - пустота из ёмкости перетекает в исходный мешок ;)
товарищ или стебётся, по новогоднему или гуманитарий головного мозга.
Ваши вопросы до боли похожи на другой:
"Так свет это частица или волна?"
"Дырки" есть понятие виртуальное, а не физическое, в связи с чем положительные заряды физически не перемещаются. Вообще в проводнике, относительно свободно, могут перемещаться только электроны. А вот в жидкости могут перемещаться как отрицательно заряженные частицы, так и положительно заряженные.
совершенно верно, но у нас конкретно медный проводник и таким образом там могут перемещаться именно электроны. так каков ваш ответ? и почему такой?
Ответ простой. Ток течёт туда, куда договорились товарищи учёные, а физическое перемещение имеется только у электронов, как носителей отрицательного заряда. При очень специфических условиях в металле могут перемещаться и носители положительного заряда, ввиде протонов, но опять же учёные договорились называть это диффузией водорода.
Светодиод гореть будет, и это главное, а не то, куда ток течёт
А вот и нет - ОЧЕНЬ ВАЖНО куда течет ток - ведь и вам и мне и вот моему младшему сыну в курсе физики за 8 класс рассказывают куда он течет - от минуса к плюсу, а если это так, то светодиод гореть НЕ ДОЛЖЕН - у него односторонняя проводимость.
Во всех моделях рассматриваемых в "электричестве" принято считать, что так течет от плюса к минусу.
По факту же, основные носители заряда "электроны" бегут в обратную сторону. Но для понимания процессов (в школе и не только) это не имеет значения. Поэтому не запутывайте ребенка, и объясните ему все как есть.
А светодиод в данной схеме гореть будет.
Если вы утверждаете, что светодиод гореть будет - то это вы запутываете, а не я. Если носители заряда бегут в обратную сторону светодиод гореть НЕ может -у него односторонняя проводимость. И это имеет огромное значение для понимания. Вот вам схема и вот вам задача и если светодиод горит, то ток идет от плюса к минусу - сможете теперь объяснить что это просто принято так?
Вы прикалываетесь? При чем тут носители заряда? Гореть он будет, потому что по схеме плюс на аноде. Значит диод откроется.
Как при этом "вы" решаете свои "условности" с направлением тока совершенно неважно. Если Вы примете ее как принято у всех - (от плюса к минусу) то все будет верно и по схеме и по ее логике.
Лично для себя Вы можете держать в голове, что электроны бегут в обратную сторону а "дырки" им на встречу.
Схемотехнике, которая "условилась считать", что ток течет от плюса к минусу это безразлично.
Любой электронщик посадит этого жирного тролля в лужу. Но для этого надо его заставить отвечать на вопросы, а не дурачиться.
Так что не кормите тролля. Иначе придётся спрашивать его и о том, как он получил 9В на одном элементе батареи.
Так вы то сами в курсе, что для открытия PN диода одного плюса на аноде мало? Что такое плюс на аноде, с учетом того что ваши дырки никуда не скачут и не могу скакать - это просто временно заряженные положительно химические элементы которые применялись в лигировании. Но они встроены в кристаллическую решетку лигированного полупроводника. Так вот - откроется диод если с анода будет подаваться + а с катода - и напряжение превысит напряжение в обедненной области (ну пусть будет 0,7 В). а в этом случае поток электронов неизбежно будет идти с N на P, и в этом случае мы имеем - ток течет от минуса к плюсу (в виде электронов), а вот светодиод почему то целый и не пробитый и светится.
Писать, для начала научись, "лигировщик", а потом уж будешь детей обучать и определять напряжения открытия P-N переходов..
Ну, если подходить с позиции "не запутывайте ребёнка", то надо оставить образование на уровне церковно-призодской школы.
Нет. Не оставлять на уровне цековно-приходской а именно то, что я написал. "объяснять как оно есть". В разделе "электричество", схемотехнике и т.п. чтобы не запутываться принято условное единое правило, что так течет от плюса к минусу.
А дальше, ребенку объяснить, что в действительности носители зарядов бывают разных типов. И в зависимости от этого типа бежать они могут в разные стороны. Это несложно. И ребенок не запутается и сможет разбираться и в схемотехнике, и понимать реально идущие процессы.
Может проще признать ошибочность доктрины? И сразу объяснять про разные носители зарядов? И путаницы не будет изначально.
Можно конечно и признать. Но где в ней ошибка то?
Ещё раз. Для анализа эл. цепей неважно, как считать откуда и куда течёт ток в цепи (от + к -, или наоборот). Т.е., не важно, электроны, ионы, или "дырки" являются "носителями" тока. В данной схеме электроны движутся от - к + через прямо смещённый р-п переход. Если батарею переполюсовать, то переход будет обратно смещён (закрыт), и тока не будет. А вообще, неплохо было бы Вам изложить свою точку зрения, иначе трудно понять, в чём проблема - я, как практик, её абсолютно не вижу.
То есть как это не видите проблему. Как раз как практик вы понимаете, что светодиод на схеме гореть будет. А вот ваше не важно кто будет носителями это как бы странно. Еще раз - в школах детям рассказывают что носителем тока в твердом проводнике с металлической решеткой является электрон и идет он от минуса к плюсу, а если так - то согласно схеме (с учетом того как стоит диод) он гореть не должен. а это уже чисто практический вопрос. Вот вы бы как объяснили своему ребенку эти казусы? Как я старшему - типа - короче тут ничего не ясно - забей и уясни что ... ну и тд. Хотелось бы понять.
А если вы о моем мнении - пока хоть что-то объясняет поле и веритасиум, а вот ответа на вопрос я НЕ знаю.
Забить и не рассуждать я могу - и делаю так всю жизнь - куда денешься - схемки то нужно простейшие делать и смотреть, но не люблю я вот такой когнитивный диссонанс.
Диод стоит правильно, и электроны, как основные носители зоны "п" свободно преодолеют (за счёт источника 9 В) барьерный потенциал перехода (3...3,5 В). Вам, кмк, стоит самому разобраться с физикой р-п перехода, а то только запутаете своего сына надуманной казуистикой.
Так в том то и дело, что поток электронов, как вы ВЕРНО заметили будет идти от N к P и именно он откроет диод, но тогда получается что поток идет от минуса к плюсу, а это должно (см. схему) убить диод и светить он не должен или ток идет в противоположном направлении от вектора тока электронов, а это опровергает школьные (и не только) учебники. Вот в чем этот простой вопрос.
Коллега, когда я был студентом, вышла книжонка из серии МРБ, выпуск 828, которая мне помогла лучше понять основы полупроводниковых приборов (в дополнение к институтскому курсу). Вот ссылка на неё: Эквивалентные схемы и параметры полупроводниковых приборов. Наверняка сейчас есть масса источников на эту тему, но у меня именно она стала "фундаментом". Скачайте, может и сыну потом пригодится.
Это в каком учебнике написано, что ток идёт в направлении движения электронов?
например Физика Перышкин 8 кл
https://aftershock.news/?q=comment/13754897#comment-13754897
стр. 101 ну и далее - скачайте посмотрите.
Вот так бы объяснил эти казусы. (с третьей минуты)
видео - банальный баян. такого рода "объяснения" (я про них в статье говорил) - это просто банальное = для схем это не важно. вот вам схема - для нее это ВАЖНО. ведь этот же чувак с видео прямо говорит- да мол стервецы открыли все-таки что ток движется от минус к плюсу но переделывать не будем ибо хлопотно. но в представленной схеме это НЕ работает. ток тут явно идет от плюса к минусу.
Какое определение тока Вам предпочтительно?
Ответьте на вопрос.
Я отвечу на Ваш.
Чего то я запутался в ответах - не могу понять о чем вы. Так как вас вроде как тут назначали самым знающим - я с удовольствием отвечу в рамках моих знаний. Но я запутался - на что отвечать то? Мне действительно нужно понять вопрос - мне нужно что-то объяснять сыну.
Вы нарисовали две одинаковых работающих схемы и на них направили токи в разные стороны.
Схемы работают? Работают.
video:https://yandex.ru/video/preview/7874936429061276555
Так и женись, хороняка!
проспись, и всё пройдёт. модель и реальное положение дел могут быть совершенно разными!
Ну если Вам важно, куда течёт электрический ток, так рассматривайте именно движение электрического тока, а не движение РАЗНОПОЛЯРНЫХ заряженных частиц, так как движение отрицательно заряженных частиц будет противоположно положительно заряженным в этой же цепи.
а давай он не будет гореть...
пусть хоть светится
уже писал - пусть хоть пуляет фотонами - не важно
главное куда ток то течет
Ток не течет. Он либо есть, либо его нет. Обычная розетка - вполне убедительное тому доказательство.
Розетка не про наш случай - у нас ток постоянный, то есть однонаправленный.
Это Вы еще в свч антенны не заглядывали. Что излучает, токи на железках, или поле? На вибраторе - токи, а в щелевой антенне (паз в проводнике) - что? Магнитные токи? А они есть? Математическая модель работает, но что реально течет, электроны вроде как признаются существующими, а магнитные монополи?
Ну давайте для начал ответим на вот этот "простой" вопрос.
В реале в металлах электрические заряды (электроны) движутся против приложенного электрического поля. Действие электрического поля направлено от + к минусу- На рисунке положительное направление поля от + к минусу - ! Но у электриков принято направление тока совпадающее в направлением действия электрического поля. Что в принципе не имеет особого значения, а только вызывает подобные дискуссии. На рисунке два момента а) когда отсутствует в металле электрическое поле и заряды движутся в произвольном направлении б) когда оно приложено и электроны двигаются в направлении противоположном приложению электрического поля. Причём движутся таким образом, замещая оторванные от атомов электроны, закреплённые в атомах в кристалической решетки , от атома к атому. Ну примерно так!
я конечно извиняюсь - но рисунки поди вы взяли из учебника физики? так вот они там неверные. - например в представленном вами рисунке у вас отсутствуют нейтральные атомы у вас все атомы положительно заряжены а все электроны оторваны от атомов - этого быть не может в принципе. Это же металлическая решетка и перемещаться электроны могут только от одного атома к другому. ну то есть - у вас будут в моменте положительно заряженные атомы, некоторое количество оторвавшихся электронов Но и также нейтральные атомы, которые приняли электроны.
во как - оказывается все дело в электриках
И кстати - у вас на рисунке про поле ничего не сказано
Простите! А что такое нейтральные атомы?
Шутить изволите? Все атомы в таблице Менделеева нейтральны. Или для вас это новость? И атом меди тоже. И в металлической решетке все именно так как я вам описал выше.
Вот пример
физика Перышкин (неверно)
Химия Габриелян (верно)
Я вижу сталь, а не железо. Нейтральные атомы могут соответствовать углероду.
Вы чего пишите то? Сами понимаете? Нейтральный атом это атом с нулевым зарядом. Я вам еще раз объясняю - ВСЕ атому в таблице Менделеева электронейтральны - заряд ядра уравновешен зарядом электронов. Что касается рисунка то совершенно не важно феррум там или купрум или любой другой проводник, суть от этого не меняется. Точнее с медью покруче даже будет - так как у меди один электрон на последнем слое, т.е. электропроводность будет лучше, НО суть не поменяется - в моменте - в куске твердого проводника будут временно оторвавшиеся электроны, временно заряженные положительно атомы (не важно чего - пусть меди или железа) и нейтральные атомы, которые поймали свободные электроны.
Ну как? Плюс + и минус -?
Страницы