По исходным данным, приведенным в табл.1 и 2 определить ток в цепи, состоящей из. 3

По исходным данным, приведенным в табл.1 и 2 определить ток в цепи, состоящей из источника напряжения Е, резистора R и диода. Рабочая точка находится на прямой ветви диода. Привести схему. Напряжение источника питания Е=4 В Сопротивление резистора R=8 Ом Обратный ток насыщения диода I0 = 4 мкА Температура 200 °К

Задача решается графо-аналитическим методом.
Используя значение I0 и задаваясь напряжением диода (U=0,1B; 0,2В; 0,3В и т.д.) построим вольт-амперную характеристику в соответствии с уравнением
I=IO∙еe∙Uk∙T-1
где е = 1,6.10 -19 Кл - заряд электрона;
k= 1.38*10 -23 Дж/К- постоянная Больцмана.
I=4∙10-6∙е1,6∙10-19∙U1,38∙10-23∙200-1=4∙10-6∙е57,971∙U-1
Расчет представим в виде таблицы:
U, В I, А
0 0,000
0,04 0,000
0,08 0,000
0,09 0,001
0,1 0,001
0,11 0,002
0,12 0,004
0,13 0,007
0,14 0,013
0,15 0,024
0,16 0,043
0,17 0,076
0,18 0,136
0,19 0,243
0,2 0,434
0,21 0,775
На том же графике построить нагрузочную прямую, используя уравнение:
I=E-UR
Нагрузочная прямая строится по двум точкам:
- если I=0, то U=E=4 В
- если U=0, то I=E/R=4/8=0,5 А
Точка пересечения нагрузочной прямой с вольт-амперной характеристикой (точка Т) и есть решение задачи:
U = 0,2 B – напряжение на диоде (UVD)
I = 0,475 А – ток в цепи (I)
Напряжение на резисторе : UR = E – UVD = 3 – 0,2 = 2,8 B
177736517462500
Схема включения: