Diode in the Water Model
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Eine Diode wird im Wassermodell als Ventil dargestellt. Es soll Wasser in einem Rohr fließen, das vom Ventil verschlossen gehalten wird. Die bewegliche orangefarbene Ventilkugel versperrt die Öffnung für das Wasser. Eine Feder drückt die Kugel nach rechts, so dass die Öffnung verschlossen bleibt. Das Wasser kann die Feder umströmen.
Obere Abbildung: Wenn der Wasserdruck von links (in Sperrrichtung) wirkt, wird die Kugel noch stärker in die Öffnung gedrückt. Das Ventil bleibt geschlossen und es fließt kein Wasser.
Zweite Abbildung: Wenn der Wasserdruck von rechts wirkt, wird die Kugel gegen die Federkraft aufgedrückt. Ist der Druck zu gering, bleibt das Ventil geschlossen. Der Druck wirkt hier in Flussrichtung.
Dritte und vierte Abbildung: Übersteigt der Wasserdruck die Federkraft, öffnet das Ventil. Je stärker der Druck ist, desto stärker öffnet das Ventil, so dass mehr Wasser fließt.
In der Analogie entspricht die Fließgeschwindigkeit des Wassers der Stromstärke. Der Wasserdruck entspricht der Spannung. Wird an einer Diode eine Spannung in falscher Richtung („Sperrrichtung“) an die Diode angelegt, fließt kein Strom. Erst wenn eine Spannung in „Flussrichtung“ angelegt wird, die größer als eine Mindestspannung ist, beginnt die Diode Strom zu leiten. Die Stromstärke hängt davon ab, um wie viel die angelegte Spannung die Mindestspannung überschreitet.