五等-電子工程電子學大意108 年第 20 題單選題
圖示由理想二極體構成電路,若電阻 R 為 1 kΩ,則電流 I 為多少毫安(mA)?
B正確答案
理想二極體電路分析:先判斷二極體導通狀態,再依歐姆定律計算電流,本題正解為 4 mA。
為什麼答案是 B
正確答案。假設理想二極體導通(壓降0V),依題目電路結構與給定電阻1kΩ,由歐姆定律 I=V/R 計算得4mA,且電流方向符合二極體正向偏壓條件,假設成立。
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完整詳解
Pro · 無限重點 理想二極體電路分析:先判斷二極體導通狀態,再依歐姆定律計算電流,本題正解為 4 mA。
假設二極體導通→計算電流→若電流>0則假設成立;理想二極體導通時壓降為0V,直接算迴路電流。
逐選項分析
A✕ 陷阱
7 mA 可能是誤將電源電壓相加或未扣除二極體壓降(雖理想二極體壓降為0,但可能誤用其他電壓值或錯誤迴路分析)所得之干擾選項,非正確計算結果。
B✓ 正確
正確答案。假設理想二極體導通(壓降0V),依題目電路結構與給定電阻1kΩ,由歐姆定律 I=V/R 計算得4mA,且電流方向符合二極體正向偏壓條件,假設成立。
C✕ 陷阱
2 mA 可能來自誤判二極體截止或錯誤分壓計算,例如將電阻視為2kΩ或電源電壓減半,但未考慮實際電路拓樸與二極體狀態判斷邏輯。
D✕ 陷阱
1 mA 常見於誤用矽二極體0.7V壓降代入計算(如(5-0.7)/1k≈4.3mA取整),或完全忽略電源電壓僅以電阻倒數估算,不符合理想二極體模型。
理想二極體 vs 實際二極體模型比較
| 特性 | 理想二極體 | 矽二極體(實際) | 本題分析適用 |
|---|
| 導通壓降 | 0 V | 約 0.7 V | 理想模型 |
| 截止電流 | 0 A | 極小漏電流 | 兩者皆近似0 |
| 分析步驟 | 先假設狀態再驗證 | 需考慮壓降影響 | 先假設導通 |
| 計算複雜度 | 低(線性) | 中(非線性近似) | 低 |
考生常混淆「理想」與「實際」二極體模型,誤將0.7V壓降代入理想二極體計算,導致電流偏低。務必先確認題目指定模型,理想二極體導通壓降恆為0V,這是電子學大意最基礎也最常考的陷阱。