Polovodičová dioda v závěrném směru

Úloha číslo: 20

Polovodičová germaniová dioda je zapojena do elektrického obvodu v závěrném směru. Na diodě je naměřeno napětí 10 V. Grafické závislosti na obrázku jsou voltampérové charakteristiky diody zapojené v závěrném směru, při různých teplotách diody.

Polovodičová dioda v závěrném směru
Grafická závislost VA charakteristiky diody v závěrném směru

a) Určete, jaký proud prochází diodou při teplotách diody 10, 20, 30 a 50 °C.

b) Jaké napětí bychom naměřili na rezistoru o odporu 5 Ω při teplotě diody 20 °C? Zanedbejte proud procházející voltmetrem a odpor ampérmetru.

  • Nápověda pro část a)

    Hodnoty proudu procházejícího diodou při dané teplotě a daném napětí na diodě získáme odečtením z grafu.

  • Řešení části a)

    vyznačené hodnoty proudu při daných teplotách pro napětí na diodě 10 V
    při teplotě 10 °C  je proud 7 µA
    20 °C 10 µA
    30 °C 20 µA
    50 °C 47 µA
  • Řešení části b)

    I = 10 µA = 10·10-6 A  . . . proud, který prochází diodou o teplotě 20 °C
    při napětí 10 V (viz řešení části a)
    R = 5 Ω . . . odpor rezistoru při teplotě diody 20 °C

    Protože je dioda s rezistorem v obvodu zapojena sériově, bude jimi procházet stejný proud.

    Napětí na rezistoru vypočítáme z Ohmova zákona:

    U = RI = 5·10·10-6 V = 5·10-5 V = 50 μV
  • Odpověď

    Při teplotě 10 °C prochází diodou proud 7 µA.
    Při teplotě 20 °C prochází diodou proud 10 µA.
    Při teplotě 30 °C prochází diodou proud 20 µA.
    Při teplotě 50 °C prochází diodou proud 47 µA.

    Při teplotě diody 20 °C bude na rezistoru o odporu 5 Ω napětí 50 μV.

  • Odkaz na podobnou úlohu

    Podobnou úlohou zabývající se polovodičovými diodami je úloha Polovodičová dioda v propustném směru.

Úroveň náročnosti: Úloha vhodná pro studenty střední školy
Úloha řešená graficky
Úloha na zjišťování faktů
Multimediální encyklopedie fyziky
Původní zdroj: Tomanová, E. et al. (1988). Sbírka úloh z fyziky pro gymnázia, 1. díl.
Praha: SPN. 
Zpracováno v bakalářské práci Marie Snětinová (2007).
×Původní zdroj: Tomanová, E. et al. (1988). Sbírka úloh z fyziky pro gymnázia, 1. díl. Praha: SPN.
Zpracováno v bakalářské práci Marie Snětinová (2007).
Zaslat komentář k úloze