身心障礙人員考試身障五等-電子工程電子學大意112 年第 14 題單選題
如圖所示電路,通過稽納二極體(Zener Diode)之電流為何?
A10 mA
B9 mA正確答案
C5 mA
D4 mA
B正確答案
稽納二極體穩壓電路:先算限流電阻電流,再減去負載電流,即得通過Zener的電流 = 10mA - 1mA = 9mA
為什麼答案是 B
正確解法:限流電阻電流I=(40-20)/2kΩ=10mA;負載電流IL=20V/20kΩ=1mA;Iz=10-1=9mA,符合KCL。
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完整詳解
Pro · 無限重點 稽納二極體穩壓電路:先算限流電阻電流,再減去負載電流,即得通過Zener的電流 = 10mA - 1mA = 9mA
圖中:40V電源、2kΩ限流電阻、Vz=20V、20kΩ負載。限流電阻電流=(40-20)/2k=10mA,負載電流=20/20k=1mA,Iz=10-1=9mA
逐選項分析
A✕ 陷阱
10mA是流過2kΩ限流電阻的總電流,忽略了負載20kΩ分走的1mA電流,是最常見的陷阱錯誤。
B✓ 正確
正確解法:限流電阻電流I=(40-20)/2kΩ=10mA;負載電流IL=20V/20kΩ=1mA;Iz=10-1=9mA,符合KCL。
C✕
5mA無對應正確算式,可能誤以為電流平均分配給Zener與負載,但兩者阻值不同,並非對半分。
D✕
4mA可能來自錯誤假設總電流計算,例如誤用不同電壓差或電阻值,無法對應正確電路參數。
稽納穩壓電路各支路電流計算
| 支路 | 計算式 | 結果 |
|---|
| 限流電阻 2kΩ | (40V - 20V) / 2kΩ | 10 mA |
| 負載 20kΩ | 20V / 20kΩ | 1 mA |
| Zener二極體 Iz | 10mA - 1mA (KCL) | 9 mA |
最大陷阱在於誤把「流過限流電阻的電流(10mA)」當作「流過Zener的電流」。稽納穩壓電路中,限流電阻電流必須在節點分流:一部分流向負載(20kΩ),剩下才是Zener電流。務必先算負載電流再做KCL減法。