| Принцип работы диода | Fiziku5
Движение электронов вдоль проводника (рис. 18) от плюса к минусу возникает благодаря принудительному перемещению проводника со скоростью в магнитном поле постоянного магнита в левую сторону. В зоне D магнитные силовые линии постоянного магнита и магнитные силовые линии проводника с током направлены в одну сторону и будут отталкиваться друг от друга, препятствуя перемещению провода в левую сторону. В зоне А указанные силовые линии будут направлены навстречу друг другу и будут сближаться и также препятствовать перемещению провода в левую сторону (рис. 18). Из этого следует, что перемещение электронов вдоль провода от плюса к минусу возможно только при принудительном перемещении провода в левую сторону [2].
Рис. 18. Схема генерирования тока в проводнике, движущемся в магнитном поле
Таким образом, работа электромоторов и электрогенераторов базируется на взаимодействии только магнитных полей, но не магнитных и электрических, как считалось ранее.
Из изложенного следует, что переменное магнитное поле вокруг проводника формируют электроны, движущиеся в нём. Зная детали процессов этих движений, можно управлять формированием магнитных полей вокруг проводников и таким образом заставлять ротор электрогенератора вращаться без постороннего привода. Первый такой генератор был изготовлен и испытан нами в 2010г (рис. 19).
Рис. 19. Первый в мире электромотор-генератор МГ-1
Роль мотора у МГ-1 выполняет ротор, а роль генератора статор. Это первый в мире потребитель электрических импульсов и одновременно генератор электрических импульсов – основа будущей импульсной энергетики. Дальше мы детально опишем итоги его испытаний.
8. Принцип работы диода
Ортодоксальная физика не имеет приемлемого варианта объяснения принципа работы диода. Он проясняется лишь при наличии модели электрона и знания законов его поведения в проводах с постоянным и переменным напряжением, которые мы уже описали.
Существующая интерпретация работы полупроводников и диодов базируется на понятии дырочной проводимости.
Приводим текст определения понятия «дырка» из Физического энциклопедического словаря. М. «Советская энциклопедия» 1984г. 186с. «…..Дырка – положительный заряд , имеющий энергию, равную энергии отсутствующего электрона с обратным знаком».
Странное определение. Но надо учитывать, что это были первые представления о сути работы полупроводников. Теперь у нас есть возможность глубже проникнуть в эту суть. Для этого надо воспользоваться принципом последовательности анализа этого сложного явления.
Поскольку диод пропускает одни электроны и задерживает другие, то он делает это, учитывая два различных свойства электрона, а в заряде электрона заложено только одно свойство – отрицательный заряд. Поэтому надо включить в анализ поведения электрона в диоде и другие его характеристики. Так как электрон имеет отрицательный заряд и два магнитных полюса: северный и южный, то именно они и позволяют диоду выполнить функцию пропуска одних электронов и задержки других (рис. 20) [2].
В этом случае сохраняются представления о дырочной проводимости, если дырки, пропускающие и задерживающие электроны, наделить одноимённой магнитной полярностью (рис.
20).
Теперь нам известно, что электроны не имеют орбитальных движений в атомах. Они связаны с протонами ядер линейно. Поскольку протон тоже имеет северный и южный магнитные полюса, то возможна такая совокупность компоновки магнитных полюсов нейтронов, протонов и электронов, при которой на поверхности атома окажутся электроны, на внешней поверхности которых будут, например, южные магнитные полюса. Далее, возможно формирование таких молекул из этих атомов, которые создавали бы дырку, периметр которой и формировал бы дискретные магнитные поля одной полярности, например, южной (рис. 20, a).
Мы уже показали, что положительное напряжение соответствует ориентации электронов в проводе, показанной на рис. 20, a (слева). В этом случае к дырке диода с магнитным барьером, сформированным южными магнитными полюсами S атомов материала диода, подходят электроны с северными магнитными полюсами N, совпадающими с направлением движения этих электронов. Вполне естественно, что дырка диода с южным магнитным барьером пропустит электроны, пришедшие к ней со своими северными полюсами.
Рис. 20. а) схема пропуска диодом электронов, имитирующих положительное напряжение;
b) схема задержки электронов, имитирующих отрицательное напряжение
Во второй половине периода изменения направления векторов магнитных моментов и спинов электронов у диодной дырки окажутся электроны с южными магнитными полюсами, направленными в сторону их движения (рис. 20, b). Вполне естественно, что диодный барьер, сформированный из южных магнитных полюсов электронов атомов, не пропустит такие электроны. Неудачливым электронам придётся ждать ещё пол периода и они окажутся повернутыми к диодной дырке северными магнитными полюсами и она пропустит их, как своих, а величина напряжения в момент, когда электроны в проводе были повернуты к диоду южными магнитными полюсами, будет равна нулю (рис. 20, b, 11) [2].
Описанная закономерность работы диода следует из эксперимента, схема которого представлена на рис.
21. Обратим внимание на простоту электрической схемы рассматриваемого эксперимента. В ней нет ни ёмкости, ни индуктивности.
Рис. 21. Схема формирования диодом выпрямленного напряжения
Рис. 22. Напряжение | Рис. 23. Ток |
Осциллограммы напряжения и тока, выпрямленные диодом, показаны на рис. 22 и 23. Как видно, диод пропускает положительные значения переменного напряжения (рис. 10) и переменного тока (рис. 11), когда электроны, подошедшие к дырке, оказываются повернутыми к ней северными магнитными полюсами (рис. 20, а) и не пропускает отрицательные составляющие напряжения и тока, когда электроны оказываются повернутыми к дыркам южными магнитными полюсами (рис. 20, b).
9. Зарядка диэлектрического конденсатора
Ошибочность существующей интерпретации работы конденсатора особенно очевидна. Она базируется на присутствии в электрической цепи положительных и отрицательных зарядов.
Сейчас мы увидим, что пластины диэлектрического конденсатора заряжаются не разноимённой электрической полярностью, а разноимённой магнитной полярностью. При этом функции плюса принадлежат южному магнитному полюсу электрона, а функции минуса – северному (рис.
1). Эти полюса и формируют полярность, но не электрическую, а магнитную. Проследим процесс зарядки диэлектрического конденсатора, чтобы увидеть, как магнитные полюса электрона формируют магнитную полярность его пластин. Известно, что между платинами диэлектрического конденсатора находится диэлектрик D (рис. 24).
Схема эксперимента по зарядке диэлектрического конденсатора показана на рис. 24, а. Самое главное требование к схеме – ориентация её с юга (S) на север (N). Чтобы обеспечить полную изоляцию конденсатора от сети после его зарядки, желательно использовать электрическую вилку, включаемую в розетку сети с напряжением 220 V.
Диод данных обзор, сравнение, лучшие продукты, внедрения, поставщики.
Однонаправленная сеть (также называемая однонаправленным шлюзом или диодом данных) — это сетевое устройство или устройство, которое позволяет данным перемещаться только в одном направлении. Диоды данных чаще всего встречаются в средах с высоким уровнем безопасности, таких как защита, где они служат в качестве соединений между двумя или более сетями с различными классификациями безопасности.
После нескольких лет разработки использование диодов данных увеличилось, создав две вариации:
- Диод данных: чаще используется для обозначения простой аппаратной версии, которая физически обеспечивает передачу данных в одном направлении.
- Однонаправленный шлюз: используется для описания более сложного устройства, которое обычно имеет компьютер как на низкой (критической), так и высокой (открытой) стороне. Однонаправленные шлюзы представляют собой комбинацию аппаратного и программного обеспечения. Аппаратное обеспечение (диод данных) позволяет передавать данные из одной сети в другую, но физически не может вообще отправлять какую-либо информацию обратно в исходную сеть. Программное обеспечение реплицирует базы данных и эмулирует протокольные серверы и устройства, обеспечивая совместимость с существующими сетевыми протоколами, позволяя организациям получать преимущества без изменений в своих существующих системах.
Некогда однонаправленные шлюзы, которые когда-то встречались только в военных средах с высокой степенью безопасности, в настоящее время широко распространены в таких секторах, как нефть и газ, вода/сточные воды, самолеты (между блоками управления полетом и развлекательными системами в полете), производство и подключение к облаку для промышленного IoT главным образом к новым правилам, повышенному спросу и крупным промышленным электростанциям. Ставки на технологии, снижение стоимости основной технологии.
- Продукты
- Сравнение
- Поставщики
- Производители
- FAQ
- Материалы
Наиболее популярные продукты категории Диод данных Все продукты категории
WIZLAN VIT-400 Cyber Network Security
WizLAN
ARBIT Data Diode
Arbit
DEEP SECURE Data Diode
Data Capture Unit (DCU)
Siemens
Поставщики Диод данных
Fox IT
ABW.
..
- ABW
- GBR
- NLD
- CUW
Производители Диод данных
Fox IT
ABW…
- ABW
- GBR
- NLD
- CUW
F.A.Q. Диод данных
Что такое технология диодов данных и как она работает?
Современная бизнес-среда становится все более цифровой и более уязвимой, чем когда-либо, к кибератакам. Из-за этого были разработаны различные технологии сетевой безопасности для защиты организационных данных и инфраструктур.
Одной из наиболее эффективных из этих современных технологий является диод данных. Хоть это один из самых эффективных доступных инструментов сетевой безопасности, вы, возможно, не слышали об этой технологии и мало знаете о том, что она делает. Ниже вы найдете описание того, что представляет собой технология диодных данных и как она работает.
Что такое технология диодов данных?
Диод данных — это устройство связи, которое обеспечивает безопасную одностороннюю передачу данных между сегментированными сетями. Интеллектуальная конструкция диода данных поддерживает физическое и электрическое разделение сетей источника и назначения, устанавливая немаршрутизируемый, полностью закрытый односторонний протокол передачи данных между сетями. Интеллектуальные диоды данных эффективно устраняют внешние точки входа в отправляющую систему, предотвращая проникновение злоумышленников и заразных элементов в сеть. Обеспечение безопасности всех потоков данных в сети с помощью диодов данных делает невозможной передачу небезопасной или враждебной сети вредоносным программам, доступ к вашей системе или случайное внесение вредоносных изменений.
Диоды данных позволяют компаниям отправлять данные процесса в режиме реального времени в системы управления информацией для использования при принятии финансовых, клиентских и управленческих решений — без ущерба для безопасности вашей сети. Это защищает ценную информацию и сетевую инфраструктуру от кражи, разрушения, взлома и человеческих ошибок, уменьшая потенциальную потерю тысяч долларов и бесчисленных часов работы.
Как работает технология Data Diode?
«Диод» — это электронный компонент, который позволяет току течь только в одном направлении. Точно так же технология диодов данных позволяет безопасно передавать информацию только в одном направлении, от защищенных областей к менее защищенным системам, не допуская обратного доступа. Диод данных также создает физический барьер или «воздушный зазор» между двумя точками. Это одностороннее соединение предотвращает утечку данных, устраняет угрозу вредоносных программ и полностью защищает сеть управления процессами.
Кроме того, один диод данных может обрабатывать передачу данных с нескольких серверов или устройств одновременно, без узких мест.
Где это используется?
Обычно диод данных используется для обеспечения информационной безопасности или защиты критически важных цифровых систем, таких как промышленные системы управления, от кибератак. В то время как использование этих устройств распространено в средах с высокой степенью безопасности, таких как защита, где они служат в качестве соединений между двумя или более сетями с различными классификациями безопасности, технология также используется для обеспечения односторонней связи, исходящей от критически важных цифровых систем для ненадежные сети, подключенные к Интернету.
Физическая природа однонаправленных сетей позволяет передавать данные только с одной стороны сетевого соединения на другую, а не наоборот. Это может быть от «нижней стороны» или ненадежной сети до «верхней стороны» или доверенной сети или наоборот.
В первом случае данные в сети высокого уровня остаются конфиденциальными, а пользователи сохраняют доступ к данным с нижнего уровня. Такая функциональность может быть привлекательной, если конфиденциальные данные хранятся в сети, которая требует подключения к Интернету: верхняя сторона может получать интернет-данные с нижней стороны, но никакие данные с верхней стороны не доступны для вторжения через Интернет. Во втором случае критическую для безопасности физическую систему можно сделать доступной для онлайн-мониторинга, но при этом быть изолированной от всех интернет-атак, которые могут привести к физическому ущербу. В обоих случаях соединение остается однонаправленным, даже если скомпрометированы как низкая, так и высокая сеть, поскольку гарантии безопасности носят физический характер.
Существует две основные модели использования однонаправленных сетевых подключений. В классической модели назначение диода данных состоит в том, чтобы предотвратить экспорт секретных данных с защищенного компьютера, а также разрешить импорт данных с незащищенного компьютера.
В альтернативной модели диод используется для экспорта данных с защищенной машины, предотвращая атаки на эту машину.
Что такое диод? — Сборка электронных схем
Вы здесь: Главная / Диоды / Что такое диод?
Автор: Øyvind Nydal Dahl 14 комментариев
Диод — это компонент, пропускающий ток в одном направлении и блокирующий его протекание в другом направлении. Он имеет два контакта; анод и катод .
Символ диода выглядит как стрелка, указывающая на линию. Линия представляет сторону катода, как и маркировка линии на самом диодном компоненте.
Как подключить диод в цепи?
Диод будет блокировать или пропускать ток, в зависимости от того, как вы подключите его к цепи. Ниже вы можете увидеть пример схемы.
В схеме выше диод подключен в правильном направлении. Это означает, что ток может протекать через него, так что светодиод загорится.
Но что произойдет, если мы подключим его наоборот?
Во второй схеме диод подключен неправильно.
Это означает, что в цепи не будет протекать ток и светодиод погаснет.
Для чего используется диод?
Стандартный диод можно использовать для самых разных целей, от создания звуковых эффектов до источников питания. Ниже вы можете увидеть несколько примеров схем с объяснением того, для чего используется диод:
Отсечение звуковых эффектов: Поместив два диода параллельно в противоположных направлениях, вы можете получить эффект отсечения, который создает звуковой эффект овердрайва. часто используется в гитарных педалях.
Преобразование переменного тока в постоянный: Иногда диоды используются для преобразования переменного тока в постоянный путем размещения четырех диодов для создания мостового выпрямителя. Это часто используется после трансформатора в источнике питания, за которым следует регулятор напряжения.
Защита от скачков напряжения: Компоненты, такие как двигатели и реле, в основном являются катушками индуктивности, что означает, что их ток будет продолжать течь после отключения питания.
Для их безопасного разряда используются диоды.
Как работает диод
Диод состоит из PN-перехода. Вы получаете PN-переход, беря отрицательно и положительно легированный полупроводниковый материал и соединяя их вместе.
На пересечении этих двух материалов появляется область истощения . Эта обедненная область действует как изолятор и отказывается пропускать ток.
Когда вы подаете положительное напряжение с положительной стороны на отрицательную, обедненный слой между двумя материалами исчезает, и ток может течь от положительной стороны к отрицательной.
Когда вы прикладываете напряжение в другом направлении, от отрицательного к положительному, обедненная область расширяется и сопротивляется протеканию любого тока.
Примечания о диодах
- Вы должны приложить достаточное напряжение в «правильном» направлении — от плюса к минусу — чтобы диод начал проводить ток. Обычно это напряжение составляет от 0,7 В до 1 В.
- Имеет ограничения и не может проводить неограниченное количество тока.
- Диоды не являются идеальными компонентами. Если вы приложите напряжение в неправильном направлении, будет течь небольшой ток. Этот ток называется током утечки .
- Если подать достаточно высокое напряжение в «неправильном» направлении, диод выйдет из строя и пропустит ток и в этом направлении.
Типы диодов
Существует множество различных типов диодов. Самые распространенные:
- Сигнальный диод
- Выпрямительный диод
- Стабилитрон
- Светодиоды (LED)
- Диод Шоттки
- Фотодиод
- PIN-диод
Сигнальные и выпрямительные диоды — это почти одно и то же, за исключением того, что выпрямительные диоды рассчитаны на большую мощность.
Зенеровские диоды — это диоды, которые используют напряжение пробоя при «неправильной» подаче напряжения. Они действуют как очень стабильные источники опорного напряжения.
Диоды Шоттки имеют меньшее прямое падение напряжения и более высокую скорость переключения, чем стандартные сигнальные диоды.
Фотодиоды — это диоды, чувствительные к свету. Они позволяют току течь через них при воздействии света.
Светоизлучающие диоды (СИД) — это компоненты, которые загораются, когда через них проходит ток.
Вопросы
У вас есть вопросы о диодах или отзывы, которыми вы хотите поделиться? Дайте мне знать в поле для комментариев ниже!
Дополнительные руководства по диодам
Рубрики: Диоды
Диоды
Диод,
или «выпрямитель» — это любое устройство, через которое электричество
течь только в одном направлении. Первыми диодами были кристаллы, использовавшиеся
в качестве выпрямителей в домашних радиокомплектах. Слабый радиосигнал был подан в
кристалл через очень тонкую проволоку, называемую кошачьей
усы. Кристалл удалил высокочастотное радио
несущий сигнал, позволяющий часть сигнала со звуковой информацией
прозвучать громко и ясно.
Кристалл был заполнен примесями,
делая некоторые секции более устойчивыми к электрическому потоку, чем другие.
Для использования радио требовалось расположить кошачьи усы над
правильный вид примеси, чтобы заставить электричество течь через кристалл
к выходу под ним.
Однако в то время никто толком не понимал примеси — затем в 1939 году Рассел Оль случайно обнаружил, что именно граница между участками разной чистоты делала хрустальная работа. Теперь, когда принцип их работы понятен, производители сделать кристаллические диоды, которые работают намного более стабильно, чем те, в этих оригинальных радиокомплектах.
Кристаллический диод состоит из двух различных типов
полупроводники рядом друг с другом. Одна сторона свободна для электронов
путешествовать; одна сторона намного жестче.
это что-то вроде
пытаясь проплыть через бассейн, наполненный водой, а затем через бассейн
наполненный грязью: плыть по воде легко; плавание через
грязь почти невозможна. Электрону кажутся некоторые полупроводники
как вода, некоторые как грязь. (Для получения дополнительной информации см.
полупроводники во всем, что вы когда-либо
Хотел узнать о проводимости.)
Одна сторона границы полупроводника подобна грязи,
один как вода. Если вы попытаетесь получить электричество, чтобы двигаться из грязи
сторона к воде, нет никаких проблем. Электроны просто прыгают
через границу, образуя ток. Но попробуй сделать электричество
иди в другую сторону и ничего не будет. Электроны, которые не
нужно много работать, чтобы путешествовать по воде, просто нет
достаточно энергии, чтобы сделать это в сторону грязи.
(В реальной жизни есть
всегда есть несколько электронов, которые могут течь в неправильном направлении,
но не достаточно, чтобы иметь большое значение.)
Эта граница оказалась решающей для нашего Повседневная жизнь. Диоды изменяют переменный ток, который приходит из розетки в постоянный ток, который большинство бытовых приборов необходимость. А транзисторам для работы нужно две таких границы.
Ресурсы:
— Как все работает , Дэвид Маколей
— Физика для ученых и инженеров Пола Фишбейна,
Стивен Гасиорович и Стивен Торнтон
— Фейнмановские лекции по физике Ричарда Фейнмана
-PBS Online- -Сайт
Кредиты- -Фото Кредиты- -Отзывы-
Авторское право
1999 г.
