原住民族五等考試-電子工程電子學大意104 年第 12 題單選題
如圖的二極體電路,設各二極體為理想二極體,則電流 Io 為:
A0 mA
B1 mA正確答案
C1.33 mA
D2 mA
B正確答案
理想二極體電路分析:左側二極體導通接地,右側二極體導通,節點電壓為0V,Io由10kΩ決定,答案為1mA。
為什麼答案是 B
左側二極體(陰極接地)將中間節點箝位至0V;右側二極體正偏導通,10kΩ上端為0V,下端為−10V,Io=(0−(−10))/10kΩ=10/10000=1mA。
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完整詳解
Pro · 無限重點 理想二極體電路分析:左側二極體導通接地,右側二極體導通,節點電壓為0V,Io由10kΩ決定,答案為1mA。
左二極體陽極接節點、陰極接地→節點電壓被箝位在0V;右二極體正偏導通,10kΩ兩端電壓=0-(-10)=10V,Io=10V/10kΩ=1mA。
逐選項分析
A✕
若認為兩個二極體皆不導通則Io=0,但實際上右側二極體正偏導通,電流不為零。
B✓ 正確
左側二極體(陰極接地)將中間節點箝位至0V;右側二極體正偏導通,10kΩ上端為0V,下端為−10V,Io=(0−(−10))/10kΩ=10/10000=1mA。
C✕ 陷阱
1.33mA≈10V/7.5kΩ,易誤把5kΩ與10kΩ串並聯計算,但左側二極體導通後5kΩ電流流向地,不流入10kΩ支路。
D✕ 陷阱
2mA≈20V/10kΩ,誤以為10kΩ兩端電壓為+10V至−10V共20V,忽略左側二極體將節點箝位在0V的作用。
電路各支路分析(理想二極體)
| 支路 | 導通狀態 | 節點電壓 | 電流計算 |
|---|
| 左側二極體(陰極→地) | 正偏,導通 | 節點箝位=0V | 流向地,不計入Io |
| 5kΩ(+10V→節點) | 有電流流過 | 節點=0V | I=(10−0)/5k=2mA(流入節點) |
| 右側二極體+10kΩ(節點→−10V) | 正偏,導通 | 節點=0V | Io=(0−(−10))/10k=1mA |
最常見陷阱是忽略左側二極體導通後對節點的箝位作用,誤以為5kΩ的全部電流(2mA)都流過10kΩ,或誤以為節點電壓不是0V而直接用+10V到−10V的20V計算,導致選出1.33mA或2mA的錯誤答案。