Question

ゆうた

問５の解説の？が書いてあるところがわかりません教えてください

起
B 半導体ダイオード D, 抵抗値R」の電気抵抗R., 抵抗値 R2 の電気抵抗Rま
電力Eで内部抵抗の無視できる電池Eを図2のように接続する。 ダイオードDに
加わる電圧と流れる電流の関係は、図3のように与えられる。 ただし, a側の電
位がb側の電位に対して高い場合に電圧を正とする。
問4 ダイオードDに加わる電圧を V, aからの向きに流れる電流をとしたと
24
き, R2 を流れる電流を表す式として正しいものを、次の①~⑥のうちから選
大切!
E
E
①
②
V
V
R
R₁
V
R₁
R₁₂
⑤I+-
R
⑥I+R₁
V
D
b
E
図2
電流 [mA]
-60-
40
Q
問5
E=3.0V, Ri = 1000, R2=50Ωとしたとき、ダイオードDに加わる電
圧として最も適当なものを、次の①~⑥のうちから選べ。 25
① 0.6 ② 1.0 ③1.6 ④2.0 ⑤2.6
⑥ 3.0
問6
半導体ダイオードに関係した記述として適切でないものを、次の①~⑤のう
ちから一つ選べ。 26
① 半導体ダイオードは, p型半導体とn型半導体を接合してつくられていて、
型からn型の向きに電流が流れる性質がある。
② p型半導体には,ホール (正孔)とよばれる電子の不足している部分があ
る。
③ 半導体ダイオードの中には、電流が流れる際に可視光を出す性質のあるも
のがある。
20
電圧(V〕
-3.0 -2.0 -1.0
0
1.0
2.0
3.0
④ 半導体ダイオードを二つ逆向きにして並列に接続すると、ある電圧までは
A60
20
どちら向きにも電流が流れないが、 ある電圧を超えるとどちら向きにも電流
が流れ出す素子をつくることができる。
物
40
40
-60-
⑤ 半導体ダイオードは,直流を交流 (流れの向きが変化する電流)にする整
流回路に利用されている。
理
図 3
物理- 16

コンデンサーのつな
つなぎかえ
コンデンサーのつなぎかえによる電荷の移動
の問題は, 「電気量保存の法則」と「電圧の
|関係式 (キルヒホッフの第2法則)」を連立
して解くというのが定石である。今回は最も
単純な例であるが,問2でそれぞれのコン
デンサーの電荷を(QQ
?
となるので、回路各部の電圧を考えると, キル
ヒホッフの第2法則より,
V+R2(1+1/26)
=E
これに指定された数値を代入して整理すると,
1.5V +50/=3.0
電流I 〔A〕 を I' [mA] で表すと,
1.5V +50/'×10-3 = 3.0
..I'=60-30V (mA)
この関係を図3のグラフにのせると次図のよう
な直線となる。 グラフの交点より, ダイオード
Dに加わる電圧は, およそ V ≒ 1.6V となる。
3 23
スイッチS2を閉じる前にコンデンサー
Cに蓄えられた静電エネルギーUは,
U=12CV=12QV である。 静電エネルギー
が減少した分、抵抗でジュール熱が発生する。
問2より,十分時間が経過した後、両方のコン
デンサーの極板間の電圧は12/23V となるので,
求めるジュール熱は,
ov-(ov+ov)=ov
·V+
電流 [mA]
-60-
40
20
電圧[V]
-3.0-2.0-1.0 0
1.0 2.0 3.0
-20+
-40-
-60-
となる。
B ダイオードは,オームの法則に従わない。 こ
のような非線形抵抗の扱いを理解しておこう。
問4
24 ⑤
は
ab間の電圧が V であることから,R, に
V
R₁
の電流が流れる。R」からの電流とダ
イオードからの電流が合流するので、キルヒ
非線形抵抗を流れる電流
ダイオードや電球のように、一定の抵抗値を
示さない素子を流れる電流を求めるには, そ
の特性曲線 (I-Vグラフ) を用いる。 キル
ヒホッフの第2法則より求めた, 電気回路内
での電圧の関係式をグラフにのせてその交
点より求める。
ホッフの第1法則より,R2 を流れる電流は,
I+
V
となる。
R1
問5
25
問4より,R』に加わる電圧はR(1+1/21)
問6 26 (5
①②は半導体ダイオードに関する基本事項で
あり、正しい。 ③は発光ダイオードのことを述
べている。 また, 図3の特性曲線からダイオー
ドに順方向に電圧が加わっても,加わった電

Answer 1

スカラブ

2つ上の式にR1とR2とEを代入して計算してください。