Diodo: V D > 0. n p = N. p n0. x n. -x p 0. Figura 1

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Filippa Monti
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1 CORREI E IOO Pr l calcolo dlla corrt l dodo rsza d ua tso d olarzzazo stra faccamo l sgut ots smlfcatv: 1. cotatt mtallo-smcoduttor co l zo d soo d to ohmco, ovvrosa ad ss è assocata ua caduta d tso roorzoal alla corrt; tal caduta d tso s cosdra trascurabl;. la coducbltà dll rgo quas utr (rgo str alla rgo d svuotamto o rgo d carca sazal - RCS) d è tal da otr trascurar la caduta d tso ad ss assocata causata dal assaggo dlla corrt (ots vrfcata r bass lvll d corrt); 3. la rgo d carca sazal rsulta svuotata d ortator lbr (ots d svuotamto comlto), oltr s trascura la grazo rcombazo d co lttro-lacua lla RCS; 4. caso d olarzzazo drtta, la coctrazo d carch mortar ttat (lacu ttat lla zoa d lttro ttat lla zoa ) è d alcu ord d gradzza fror rstto alla coctrazo dll carch maggortar, codzo ch rd l om d basso lvllo d zo. Polarzzazo drtta. l caso d olarzzazo drtta dlla guzo -, accordo co l ots 1.., ossamo cosdrar ch tutta la tso alcata stramt s localzz a ca dlla rgo d carca sazal, altrado l otzal d guzo. Ua tso ostva tra aodo catodo rduc la barrra d otzal alla guzo favordo così l assaggo d carch r uso: lttro dalla zoa odoo lla zoa lacu dalla zoa odoo lla zoa. mao a mao ch qust carch mortar odoo s rcombao co l carch maggortar dado luogo ad ua dstrbuzo d ortator mortar ch dmusc allotaados dalla guzo, scodo quato mostrato fgura 1. S uò dmostrar ch l ccsso d carch mortar ( () 0 () 0 ) rstto alla stuazo d qulbro dmusc co lgg sozal scodo l sgut rlazo: ( ) ( ( ) ) r > ( ) 0 ( ( ) 0 ) r < dov d soo l lughzz d uso dll lacu lla zoa dgl lttro lla zoa, rsttvamt. al lughzz rarstao la dstaza mda rcorsa da ua carca mortara rma ch qusta s rcomb co ua carca maggortara soo lgat alla costat d uso attravrso la sgut rlazo: (1)

2 τ τ () dov τ τ soo tm d vta mda d lttro lacu, rsttvamt (tmo d vta mdo tra l stat d zo l stat d rcombazo co ua carca maggortara). 0 0 odo: > 0 odo - Catodo - RCS () 0 0 () Fgura 1 Il lvllo d lttro (- ) ttato lla zoa d l lvllo d lacu ttato lla zoa ( ) ddoo dalla tso alcata alla guzo (varazo rstto al otzal d cotatto trsco φ j ) ch ll ots cosdrat cocd co la tso d olarzzazo stra. al lgam è srsso dall rlazo sgut, ch rdoo l om d lgg dlla guzo: dov ( ) ( ) 0 0 k è l otzal trmco ( 5m a tmratura ambt). q (3) Sosttudo la (3) lla (1) ottamo: ( ) r > ( ) r < corrt d uso d mortar assocat a tal dstrbuzo d coctrazo d ortator, tramb drtt da aodo a catodo, soo dat dall sgut srsso: I ( ) q d d ( ) q 0 1 r > (4) (5.a)

3 I ( ) q d d ( ) q r < all quazo (5) s uò ossrvar ch l corrt d uso d mortar soo massm a bord dlla RCS tdoo a zro allotaados dalla guzo. ato ch la corrt l dodo dv ssr costat d ddt dalla oszo, l calo dlla corrt d uso v comsato da ua corrt d ortator maggortar. I gral tal corrt d maggortar è comosta da ua comot d uso d ua comot d drva. Qust ultma è dovuta al dbol camo lttrco rst ll rgo quas utr (è vdt, fatt, ch lotao dalla rgo d svuotamto ssdo la coctrazo d ortator costat l corrt d uso sa d mortar ch d maggortar soo ull, la corrt dl dodo è tramt dovuta alla comot d drva assocata all carch maggortar). S uò dmostrar ch ll ots d basso lvllo d zo, la corrt d drva assocata all carch mortar ttat (dovuta al dbol camo lttrco ll rgo quas utr) rsulta trascurabl rstto alla comot d uso data dalla (5). adamto dll var comot d corrt è mostrato fgura. odo: > 0 (5.b) odo - w d I Catodo - I () I I () RCS I ( ) I ( ) - 0 Fgura Com s uò ossrvar, la corrt dovuta all lacu (carch maggortar) lla zoa s somma alla corrt d uso dgl lttro (carch mortar) dado luogo alla corrt total I l dodo. lacu ch arrvao al bordo dlla RCS (- ) attravrsao la rgo d carca sazal sza rcombars (vd ots d artza) vgoo ttat lla zoa, dado luogo alla corrt d uso d lacu I ( ). U ragoamto dual uò ssr fatto r gl lttro lla zoa. Rsulta vdt dalla fgura, ch la corrt total I uò ssr calcolata com somma dll corrt d uso d mortar (5) calcolat alla guzo, coè:

4 I I 1 (6) ( ) ( ) I q + 1 IS a corrt I S è dtta corrt d saturazo vrsa dl dodo, la sua srsso è la sgut: 0 0 I S q + q + (7) Com s uò ossrvar, tal corrt è roorzoal al quadrato dlla coctrazo trsca, d è qud fortmt ddt dalla tmratura. l caso d ua guzo - sblacata, lla (6) doma ua dll comot d uso, r smo s >, caso cosdrato ll Fgur 1, rsulta I ( ) I ( ) >, coè la corrt alla guzo è domata dal movmto d ortator rlatv alla rgo maggormt drogata. Polarzzazo vrsa. l caso d olarzzazo vrsa dlla guzo - la tso gatva tra aodo catodo roduc u aumto dlla barrra d otzal alla guzo, ch mdsc qualsas attravrsamto dlla rgo d svuotamto da art d carch maggortar. Il rocdmto sguto r la drvazo dlla corrt l dodo (6) fatta l caso d olarzzazo drtta, rma valdo ach codzo d olarzzazo vrsa. Prtato, r <<-, dalla (6) s ott: I (8) I S I caso d olarzzazo vrsa, la lgg dlla guzo (3), rdc ua coctrazo d mortar alla guzo ch td radamt a zro, coscché l roflo d coctrazo d mortar rsulta sml a quato mostrato fgura 3. Ultror aumt dlla tso d olarzzazo vrsa roduc u allargamto dlla RCS sza modfcar l roflo d coctrazo d mortar gustfcado tal modo la saturazo al valor I S dlla corrt l dodo. S ossrv la otvol rza du cas: olarzzazo drtta s ttao ortator da ua rgo cu soo maggortar (lla qual, qud, soo rst grad coctrazo) ua rgo dov soo mortar; vcvrsa, lla olarzzazo vrsa s ttao ortator da ua rgo cu soo mortar (lla qual soo ccola coctrazo) ua rgo dov soo maggortar.

5 0 0 odo - odo: < 0 RCS Catodo () 0 0 () - 0 Fgura 3

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