二极管是一种由热电子发射阴极、高电压灯丝和阳极三部分组成的电子器件，在电子学和电力学中具有广泛的应用。二极管具有单向导电性，即只允许正向电流通过，而反向电流无法通过。二极管导通的原理是当外加正向电压大于二极管的正向开启电压时，热电子从阴极径向飞出并撞击阳极，使其形成一个电子渊道。同时，由于阴极和阳极之间存在电势差，电子在电场力的作用下，沿电子渊道向阳极流动，形成正向电流。此时，二极管处于导通状态。
而当外加反向电压大于二极管的反向击穿电压时，电荷会从导体的一端流向另一端，形成反向电流。此时，二极管处于截止状态。因此，二极管的导通状态与外加电压有直接关系，只有在正向电压大于正向击穿电压时，才会导通。
二极管导通状态有以下几个特征：
1. 正向电压大于正向开启电压时，二极管会导通；
2. 反向电压大于反向击穿电压时，二极管会截止；
3. 在导通状态下，二极管的电阻非常小，几乎为零；
4. 在截止状态下，二极管的电阻非常大，几乎等于无穷大；
5. 二极管导通时，会产生一个固定的正向电压降(Vf)。
通过实验可以观察到二极管的导通状态及其特征。在实验中，连接一个二极管和一个电阻，再将二极管与电源相连接，通过改变正负电压的极性观察二极管的导通状态。
正极连接二极管的阳极，负极连接阴极时，二极管是截止状态，电路中没有电流通过；正极连接阴极，负极连接阳极时，二极管处于导通状态，电流可以通过电路。此时，当电压从0逐渐增加到正向开启电压时，电路开始导通；当电压增加到一定程度后，二极管开始正常工作，电路中就会有电流通过。而且，在导通状态下，二极管的电压降(Vf)较低。
二极管由于具有单向导电性，所以在电子学和电力学中具有广泛的应用。其中，最为常见的就是作为整流器使用。在电力系统中，二极管可以用来对交流电进行整流，将其转换为直流电；在通信系统中，二极管可以作为检波器使用，将调制的高频信号转换为音频信号。
此外，二极管还可以用来作为电压稳压器、光电探测器等器件。在光电探测器中，当光照到二极管上时，由于光子的能量被传递给晶体管，从而使其电导率发生改变，就可以检测出光的存在。
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