高校物理「電気」ダイオードを含む回路�A

高校物理「電気」ダイオードを含む回路�A

内部抵抗の無視できる電源Ｅ，抵抗Ｒ，ダイオードＤ1を直列に接続した回路を作る。Ｄ1の前後に導線をつなぎ、Ｄ1と同じ特性を持つダイオードＤ2をＤ1と並列になるように接続する。
電源の起電力は５．０[Ｖ]、抵抗Ｒの抵抗値は５００[Ω]、ダイオードＤ1にかかる電圧をＶd[Ｖ]、流れる電流をＩd[Ａ]とする。

(1) 抵抗Ｒを流れる電流と電圧を、Ｉd，Ｖdを用いて表せ。

(2) ＩdをＶdの式で表せ。


この記事では(2)を解説します。


共通テスト・センター過去問



(1)より、抵抗Ｒを流れる電流は２Ｉd[Ａ]，電圧は５．０−Ｖd[Ｖ]であることがわかりました。

問題文より、抵抗Ｒの抵抗値は５００Ωです。

見た目は難しそうですが、これらがわかれば、あとは中学理科の範囲でもわかってしまいますね！

オームの法則Ｖ＝ＲＩより、

５．０−Ｖd＝５００×２Ｉd

ＩdをＶdの式で表すので、Ｉdについて解きます。

１０００Ｉd＝５．０−Ｖd
　　　　Ｉd＝(５．０−Ｖd)／１０００


ちなみに、縦軸をＩ，横軸をＶとしたグラフを考えれば、この式は１次関数となります。
電流−電圧特性曲線と組み合わせれば、ダイオードや抵抗に流れる電流を求めることが出来ます。


(1) 抵抗Ｒを流れる電流と電圧を、Ｉd，Ｖdを用いて表せ。に戻る


◆関連項目
電気・磁気まとめ


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