Warum leitet eine Diode nur in eine Richtung?

In dieser Doppelstunde (90 Minuten) messen die Schülerinnen und Schüler im Schülerexperiment die Kennlinie einer Siliziumdiode selbst: zwei Messreihen, einmal in Durchlass- und einmal in Sperrrichtung, aufgetragen in einem Diagramm mit unterschiedlich eingeteilten Halbachsen. Daran lesen sie die Schwellenspannung von etwa 0,7 V ab, berechnen den Widerstand an mehreren Messpunkten und begründen, warum die Diode kein ohmscher Widerstand ist. Zum Schluss übertragen sie die Kennlinie auf den Betrieb an Wechselspannung und kommen so zur Gleichrichtung.

• Arbeitsblatt (3 Seiten) als Druckversion und als Digitalversion für Tablet oder digitale Tafel
• Einstiegsfolien: Die Lampe leuchtet, die Diode wird umgedreht, die Lampe bleibt dunkel. Die Klasse sagt die Kennlinie vorher und stimmt über vier Skizzen ab
• Ausführliche Lösungen mit Beispielmesswerten zu allen Aufgaben
• Verlaufsplan mit Stundenziel, erwarteten Fehlern beim Messen und Rechnen, Sicherheitshinweisen und Materialliste für den Versuchsaufbau

Der Versuch braucht nur Netzgerät, Siliziumdiode, 130-Ω-Widerstand und zwei Multimeter. Geeignet für Physik in Klasse 9 und 10 im Themenbereich Halbleiter.