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Gleichrichtende Diode

Eine Diode macht aus Wechselstrom einen stotternden Gleichstrom, der nur in eine Richtung fließen kann.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.

A1
Was kommt am Widerstand an?
AFB I

Eine Silizium-Diode liegt in Durchlassrichtung in Reihe mit einem Widerstand an einer Wechselspannung. Zeichne für beide Messungen die Spannung am Widerstand ein.

Klicke im unteren Diagramm auf eine Halbwelle, um sie weiterzuschalten: durchgelassen → gesperrt (0 V) → umgeklappt. Mit der Tastatur: Tab zur Halbwelle, Enter schaltet weiter, 1/2/3 wählen direkt, ←/→ zur Nachbarin.

Die Diode lässt immer nur die Halbwellen durch, für die sie in Durchlassrichtung liegt — hier die positiven. Mit welcher Halbwelle die Aufzeichnung beginnt, verschiebt nur das Muster.
Die Diode lässt den Strom nur in eine Richtung durch.
Positive Halbwelle → durchgelassen, negative Halbwelle → gesperrt (0 V).
A2
Größe und Formel
AFB I

Zeichne die Verbindungslinien zwischen jeder Größe und der Rechenvorschrift, mit der man sie bestimmt.

Suche zuerst die Zeitgrößen heraus, dann die Spannungen.
Scheitelwert vor der Diode: mal √2; dahinter: minus 0,7 V; am Vorwiderstand: Gesamtspannung minus Diodenspannung.
A3
Modellgenerator mit Diode
AFB IIMix

Ein Modellgenerator dreht sich 20-mal pro Sekunde, hinter ihm richtet eine Diode die Spannung gleich. Löse die drei Teilfragen.

Alle drei Felder ausfüllen, dann prüfen. Enter prüft ebenfalls.
Die Drehfrequenz ist die Frequenz der Wechselspannung: f = 20 Hz, T = 50 ms. Die Diode leitet 25 ms und sperrt 25 ms — 20 Impulse pro Sekunde mit ebenso langen Pausen.
Eine Umdrehung des Generators erzeugt eine volle Periode der Wechselspannung.
f = 20 Hz → T = 1 : 20 Hz = 0,05 s = 50 ms; Impuls und Pause sind je eine halbe Periode.