[electrocinétique] diodes et caractéristiques...

[Anonyme]

Bonjour à tous,

Mon problème est le suivant : je comprend pas grand chose aux diodes. Je
suis nul en éléctricité et ca commence à me faire peur.
1ere question : quelle est la valeur de la tension aux bornes d'un
interrupteur ouvert??
2eme question : quand on représente la caractéristique I = f(U) d'une diode
idéale, on constate que :
Si I>0 en convention récépteur, U=0
Si I>0, alors????
Je pense que je n'arrive pas à lire correctement ce graphe. S'il vous plait,
aidez-moi!!!

Merci d'avance

[Anonyme]

tomtom wrote:

> Bonjour à tous,

Salut

> Mon problème est le suivant : je comprend pas grand chose aux
> diodes. Je suis nul en éléctricité et ca commence à me faire peur.

Ce serait bien que tu précises ton niveau scolaire (classe, section...),
pour qu'on puisse orienter nos réponses.

> 1ere question : quelle est la valeur de la tension aux bornes d'un
> interrupteur ouvert??

N'importe quelle tension possible.
A propos d'un interrupteur en fonctionnement normal (hors claquage et
autres phénomènes exotiques), on peut être sûr de 2 choses :

- interrupteur fermé : U=0V ;
(le courant qui le traverse peut valoir n'importe quelle valeur, dans
les limites acceptables données par le constructeur).

- interrupteur ouvert : I=0A
(la tension à ses bornes peut valoir n'importe quelle valeur dans les
limites...)

Pour déterminer la tension aux bornes d'un interrupteur ouvert, il
suffit généralement d'appliquer la loi des mailles.

> 2eme question : quand on représente la caractéristique I = f(U) d'une
> diode idéale, on constate que :
> Si I>0 en convention récépteur, U=0

Fais attention à la convention utilisée. La convention récepteur ne
suffit pas pour une diode. Il faut également orienté le courant allant
de l'anode vers la cathode. Voir ce schéma :
http://mes.bouquins.free.fr/Diode_convention.gif
Comme ça, les signes des courants et tensions indiqués dans ce message
seront corrects.

> Si I>0, alors????

Je suppose que tu veux dire « I=0 ». Pour que I=0, la tension U doit
valoir n'importe quelle tension *négative* (dans les limites imposées
par le constructeur).

Pour une diode en fonctionnement "normal", le courant *ne peut pas* être
négatif.

> Je pense que je n'arrive pas à lire correctement ce graphe. S'il vous
> plait, aidez-moi!!!
>
> Merci d'avance

On peut résumer le fonctionnement d'une diode (idéale) de la manière
suivante :
- le courant passe --> U=0
- le courant ne passe pas --> U<0

--
Bones
http://mes.bouquins.free.fr/

[Anonyme]

Tout d'abord merci pour ta réponse.

Mon niveau scolaire est le motif de mon inquiétude : je passe en prépa MP...

j'aimerais revenir sur 2 points :

-Pourquoi la tension U est négative si I=0 ? pourquoi pas positive?

-Pourquoi le courant ne peut pas êtr négatif?

merci

[Anonyme]

tomtom wrote:
> Tout d'abord merci pour ta réponse.
>
> Mon niveau scolaire est le motif de mon inquiétude : je passe en
> prépa MP...

Je suppose que tu as fait un bac S ? C'est normal d'avoir du mal à s'y
retrouver, l'enseignement en électronique y étant assez succinct.

> j'aimerais revenir sur 2 points :
>
> -Pourquoi la tension U est négative si I=0 ? pourquoi pas positive?

Regardons la caractéristique d'une diode idéale (objet de ton post
initial). Elle a cette forme :
http://mes.bouquins.free.fr/Diode_caracteristique.gif

On voit clairement 2 zones :
- Zone 1 (en rouge) : la tension y est toujours positive.
- Zone 2 (en bleu) : le courant y est toujours nulle et la tension
toujours négative.

> -Pourquoi le courant ne peut pas êtr négatif?

Le diode est un composant non symétrique. Elle est constituée d'une
jonction PN (P : Silicium dopé avec un excès de porteurs de charge >0 ;
N : excès de porteurs de charge merci[/color]

Y a d'quoi

--
Bones
http://mes.bouquins.free.fr/

[Anonyme]

"Bones" a écrit dans le message de
news:cgakdt$dfd$1@news-reader1.wanadoo.fr...
> Je suppose que tu as fait un bac S ? C'est normal d'avoir du mal à s'y
> retrouver, l'enseignement en électronique y étant assez succinct.

Disons-le : inexistant !

--
rob

[Anonyme]

C'est justement en essayant de comprendre cette caractéristique que je me
suis posé cette question. Je constate bien que la tension est négative; mais
j'aimerais en connaitre la raison...pourquoi pas positive???

[Anonyme]

"tomtom" a écrit dans le message de news:
cgb1mm$c5u$1@news-reader1.wanadoo.fr...
> C'est justement en essayant de comprendre cette caractéristique que je me
> suis posé cette question. Je constate bien que la tension est négative;
mais
> j'aimerais en connaitre la raison...pourquoi pas positive???
>
Salut,

je vais essayer de te l'expliquer, mais sans dessin, c'est compliqué.

Alors, faisons un zoom sur la jonction PN

Tu as à gauche la partie P et à droite la partie N

Je ne traite que les dopants, pas le silicium, il est juste là comme
substrat.

Je précise que le silicium est monocristallin sur toute la diode (tu peux
pas rapprocher deux morceaux de Si dopé P et N pour créer une diode).

Dans la zone P, tu as dans ta structure de Si, de temps en temps un atome
avec un électron périphérique en moin.
Dans la zone N, tu as dans ta structure de Si, de temps en temps un atome
avec un électron périphériqueen plus.

On peut considéré que l'atome de dopant P (électron en moin) est un ion
négatif fixe et un porteur positif mobile.

Par symétrie, le dopant N (électron en plus) est un ion positif fixe et un
porteur négatif mobile.

C'est là que c'est un peu lourd à suivre
Sans alimentation, la jonction s'équilibre de la manière suivante:
Au voisinage de la jonction les charges mobiles bouge l'une vers l'autre est
s'annulent, il ne reste que les ion fixes. Maintenat, les charges mobiles
négatives ne peuvent plus aller à la rencontre des charges mobiles positives
car la présence des ion fixe les repoussent (Et réciproquement pour les
charges mobiles positives). Comme aucune charge ne peut circuler, le
comportement est le même qu'un interrupteur ouvert.
On se trouve dans la zone 2 du schéma
http://mes.bouquins.free.fr/Diode_caracteristique.gif. Plus on augmente la
tension en négatif, plus la zone d'exclusion des charges mobiles grandit.

Maitenant, si j'applique une tension positive, il faudra dans un premier
temps compenser la répulsion en situation non-alimentée (~0.7 V pour le
silicium), ensuite, les charges pouvant de nouveau se recombinées, il y a
circulation du courant. Mais, si on augmente beaucoup la tension sans limité
le courant, le courant va augmenté très rapidemment (zone 1 du schéma
http://mes.bouquins.free.fr/Diode_caracteristique.gif).

Je sais que c'est un peu lourd, mais si tu as pas compris, je te ferai des
dessins.

@+

Fa

[Anonyme]

Le Sun, 22 Aug 2004 19:39:30 +0200, rob a écrit :

> "Bones" a écrit dans le message de
> news:cgakdt$dfd$1@news-reader1.wanadoo.fr...[color=green]
>> Je suppose que tu as fait un bac S ? C'est normal d'avoir du mal à s'y
>> retrouver, l'enseignement en électronique y étant assez succinct.
>
> Disons-le : inexistant ![/color]

Alors c'est pas tres grave car si tu passe en Sup il y a un grosse partie
d'élec où on va t'expliquer tout ca

[Anonyme]

"Jeff" a écrit dans le message de news:
pan.2004.08.23.13.22.25.287332@wanadoo.fr...
> Le Sun, 22 Aug 2004 19:39:30 +0200, rob a écrit :
>[color=green]
> > "Bones" a écrit dans le message de
> > news:cgakdt$dfd$1@news-reader1.wanadoo.fr...[color=darkred]
> >> Je suppose que tu as fait un bac S ? C'est normal d'avoir du mal à s'y
> >> retrouver, l'enseignement en électronique y étant assez succinct.
> >
> > Disons-le : inexistant ![/color]
>
> Alors c'est pas tres grave car si tu passe en Sup il y a un grosse partie
> d'élec où on va t'expliquer tout ca
>[/color]

Le pb c'est que je sors de Sup...

[Anonyme]

Bonjour,

Les diodes ne sont pas au programme de MPSI (voir programme sur le lien :
ftp://trf.education.gouv.fr/pub/edutel/bo/2003/hs5/annexe8hd.pdf
"Ce programme s'appuie exclusivement sur les composants suivants :
résistance,
condensateur, bobine inductive et amplificateur opérationnel
dernier est présenté en travaux pratiques. Tout autre composant
(en particulier diode, diode Zener, transistor...) est hors programme."

En MP, ce sera pareil.

Le programme a été recentré sur l'électronique linéaire.

Michel Haag

[Anonyme]

Le Mon, 23 Aug 2004 16:00:45 +0200, Michel Haag a écrit :

> Le programme a été recentré sur l'électronique linéaire.
>
> Michel Haag

De toute facon, j'ai pas vu une seule annale de concours (hormis petites
mines, et encore...) qui se focalise sur les diodes...

[Anonyme]

Michel Haag a écrit :

> En MP, ce sera pareil.
>
> Le programme a été recentré sur l'électronique linéaire.

Ca n'empêche pas que les diodes tomberont toujours à l'oral, même en MP ...

[Anonyme]

Eric wrote:
[color=green]
> > Le programme a été recentré sur l'électronique linéaire.
>
> Ca n'empêche pas que les diodes tomberont toujours à l'oral, même en
> MP ...[/color]

Surtout que, dans une certaine mesure, la caractéristique d'une diode
est linéarisable (la linéarisation sert beaucoup pour les diodes Zener
par exemple). Donc, je trouve qu'il est interessant de connaitre ce
composant (qui est un composant important quand même ! notamment en
électronique numérique ou en électronique de puissance).

--
Bones
http://mes.bouquins.free.fr/

[Anonyme]

Fac a couché sur son écran :

> je vais essayer de te l'expliquer, mais sans dessin, c'est compliqué.


lors de mon deug on a fait un chapitre sur les jonctions PN, les
diodes, les transistors etc... j'avais a l'époque trouvé des pages web
assez détaillées expliquant assez bien les phénomènes avec les porteurs
de charges dans les jonctions, effet d'avalanche, zener etc...

voici les liens :

http://www.bedwani.ch/electro/ch12/

http://perso.wanadoo.fr/daniel.robert9/Semi_conducteurs3.html

--
Nico,
http://astrosurf.com/nicoastro
http://nicolas.aunai.free.fr

[Anonyme]

> De toute facon, j'ai pas vu une seule annale de concours (hormis petites
> mines, et encore...) qui se focalise sur les diodes...
>
>

moi je suis tombé sur quelques problemes de centrale avec tout plein de
vrais morceaux de diodes à l'intérieur...

[Anonyme]

Mirage a écrit :
> tomtom avait énoncé :
>[color=green]
>> Bonjour à tous,
>>
>> Mon problème est le suivant : je comprend pas grand chose aux diodes. Je
>> suis nul en éléctricité et ca commence à me faire peur.
>> 1ere question : quelle est la valeur de la tension aux bornes d'un
>> interrupteur ouvert??[/color]

S'il y a un générateur dans le circuit, alors elle est non nulle. Sauf
cas particuliers ...
(Imagine un interrupteur ouvert branché aux bornes d'une pile : la
tension à ses bornes est égale à celle de la pile, donc non nulle).
[color=green]
>> 2eme question : quand on représente la caractéristique I = f(U) d'une
>> diode
>> idéale, on constate que :
>> Si I>0 en convention récépteur, U=0
>> Si I>0, alors????
>> Je pense que je n'arrive pas à lire correctement ce graphe. S'il vous
>> plait,[/color]

A mon avis c'est :
Si U U0 alors I différent de 0

Cas particulier : si U0 = 0 cela signifie qu'elle ne laisse pas passer
le courant si elle est branchée dans un sens et qu'elle permet le
passage si elle est branchée dans l'autre sens
[color=green]
>> aidez-moi!!!
>>
>> Merci d'avance
>
>
> test
>[/color]

[Anonyme]

leo écrivit :
[color=green][color=darkred]
> > > 2eme question : quand on représente la caractéristique I = f(U)
> > > d'une diode
> > > idéale, on constate que :
> > > Si I>0 en convention récépteur, U=0
> > > Si I>0, alors????
> > > Je pense que je n'arrive pas à lire correctement ce graphe. S'il
> > > vous plait,[/color]
>
> A mon avis c'est :
> Si U Si U > U0 alors I différent de 0[/color]

Ca, c'est le cas de la diode *réelle* pour laquelle, lorsque U>0, la
caractéristique a la forme d'une exponentielle. A ce moment, tension et
courant peuvent être liés par la relation :

I = I0 * exp ( U/E0 )

où I0 et E0 sont deux paramètres du semiconducteur dépendant de la
température.
Typiquement, à 300K : I0 ~ 1nA ; E0 ~ (25 à 50) mV

> Cas particulier : si U0 = 0 cela signifie qu'elle ne laisse pas passer
> le courant si elle est branchée dans un sens et qu'elle permet le
> passage si elle est branchée dans l'autre sens

Dans le cas où la diode est *idéalisée*, on considère que sa tension de
seuil est nulle (très inférieure aux autres tensions du montage) Ce
modèle est principalement utilisé en électronique de puissance
(redressement, hacheurs...)

De manière générale, on utilise 4 modèles simplifiés de la diode :

- le modèle "réelle" avec la fonction exponentielle ci-dessus ;
Surtout utilisé pour réaliser des fonctions exponentielle et logarythme
en calcul analogique ;

- le modèle "linéarisé" où on considère que, si la tension aux bornes de
la diode est *supérieure* à la tension de seuil U0, la diode est
assimilable à l'association série (modèle de Thévenin) d'une source
idéale de tension U0 et d'une résistance r de faible valeur (qlq ohms,
appelée "résistance dynamique).
Surtout utilisé en régulation avec les diodes Zener ;

- le premier modèle "idéalisé" où la diode est remplacée, lorsqu'elle
est passante, par une source idéale de tension U0 (~ 0.7V)
Surtout utilisé en électronique ;

- enfin, le modèle de diode "idéale", qui est le même que précédemment
avec U0=0V. Passante, la diode est équivalente à un interrupteur fermé.

Vous pouvez voir les schémas sur
http://mes.bouquins.free.fr/Diode_modeles.gif

--
Bones
http://mes.bouquins.free.fr/