Полупроводниковый диод - прибор с одним выпрямляющим электрическим переходом и двумя выводами. Выпрямляющий переход носит название p-n-переход. Основным и главнейшим его свойством является то, что он проводит ток только в одном направлении. На рис.1 показано условное обозначение полупроводникового диода, обозначение его выводов с привязкой к полярности прилагаемого к выводам напряжения (плюс и минус) и направление пропускания тока. Свойство пропускания тока только в одном направлении получило название вентильного свойства. И такой диод иногда называют вентильным. Визуальным пояснением данного свойства может служить рис.2. Здесь на рис.2а наглядно показано, что в открытом состоянии пробка вентиля как бы открыта и ток свободно проходит в цепи. Во втором случае на рис.2б при обратном направлении тока пробка закрыта и ток не проходит. Если мы вспомним график переменного напряжения, рассмотренный в разделе "Про переменный ток и напряжение", то согласно своему свойству, диод будет пропускать только одну полуволну такого напряжения. Обычное синусоидальный ток показан на рис.3 на верхнем графике. Показано четыре периода. Для простоты взята нулевая фаза при активной (резистивной) нагрузке. На среднем графике показано прохождение тока через аналогичную нагрузку при включении ее через один полупроводниковый диод. На нижнем графике показано прохождение тока через нагрузку при питании ее через мостовую схему выпрямителя на 4-х диодах. Теперь обо всем этом поподробнее.
1)Если мы запитаем, скажем, лампу обычным переменным напряжением без использования диода, то через нее потечет ток такой же синусоидальной формы, что и питающее напряжение источника. И если мы измеряем напряжение на источнике переменного питания и на лампе вольтметром в режиме измерения переменного напряжения, то увидим привычное нам значение в 220В. Такую же синусоиду мы увидим на осциллографе при подключении его к источнику питания или к лампе. Данное включение лампы изображено на рисунке слева. Ток через лампу и напряжение на ней показано на рис.3а.2)Если мы запитаем эту же лампу тем же переменным напряжением, но уже подключив ее последовательно с диодом, то через нее потечет ток только одной полуволны питающего напряжения синусоидальной формы. Эта полуволна будет соответствовать полярности переменного напряжения, которая будет являться положительной в данный момент времени для диода, ведь движение электронов при переменном напряжении меняется из стороны в сторону, как об этом говорилось в разделе "Про переменный ток и напряжение". Следовательно движение электронов в другую сторону будет отрицательной полуволной. И если мы измеряем напряжение на источнике переменного питания вольтметром в режиме измерения переменного напряжения, то увидим привычное нам значение в 220В. А вот на лампе мы сможем увидеть постоянное напряжение величиною в половину напряжения источника питания. Это будет 110В. При подключении осциллографа к источнику питания мы увидим привычную нам синусоиду, а вот на лампе мы увидим только верхнюю положительную полуволну. Отрицательная полуволна будет запираться диодом, как было показано на рис.2б. Данное включение лампы изображено на рисунке справа. Все вышесказанное соответствует рис.3б. При таком включении лампы мы зрительно сможем наблюдать ее мерцание, связанное с появлением положительной полуволны напряжения и "срезанием" диодом отрицательной полуволны напряжения.