Как понять про напряжение в диоде?

На вкус попробовать

Потрогать

На изображении представлена схема с идеальным диодом, и задача заключается в построении вольт-амперной характеристики \(I(U)\) и зависимости выходного напряжения \(U_1\) от входного \(U\). Чтобы понять, как связано напряжение на диоде с остальной схемой, обратим внимание на ключевые моменты:

### 1. **Идеальный диод**
Идеальный диод имеет следующие свойства:
- Он **проводит ток** только в одном направлении, когда напряжение \(U_A \geq 0\).
- Когда диод проводит ток (\(U_A = 0\)), напряжение на нём отсутствует.
- Если \(U_A < 0\), диод закрыт (\(I_A = 0\)).

### 2. **Режимы работы схемы**
Схема делится на два режима в зависимости от входного напряжения \(U\):
- **\(U > E\):**
Диод закрыт, ток через цепь не течёт (\(I = 0\)). Напряжение \(U_1\) равно входному напряжению:
\[
U_1 = U.
\]
- **\(U \leq E\):**
Диод открыт, напряжение на диоде \(U_A = 0\). Напряжение \(U_1 = E\), а ток определяется законом Ома:
\[
I = \frac{U - E}{r}.
\]

### 3. **Напряжение на диоде**
В момент, когда диод **открывается** (\(U \leq E\)):
- Напряжение на диоде \(U_A = 0\), так как это идеальный диод.
- Всё оставшееся напряжение в цепи распределяется между резистором \(r\) и источником \(E\).

Когда диод **закрыт** (\(U > E\)):
- Ток через диод отсутствует (\(I_A = 0\)).
- Напряжение на диоде \(U_A = U - U_1 = U - U = 0\).

---

### Итог
Важный момент: напряжение на идеальном диоде в открытом состоянии всегда равно нулю (\(U_A = 0\)). Это свойство упрощает расчёты, так как в таких схемах нужно учитывать только напряжения на остальных элементах цепи.

Сравниваем напряжения на аноде и на катоде диода.
Если на аноде больше - значит диод заменяем перемычкой.
Если больше на катоде - диод заменяем обрывом.