Какая величина среднего тока диода определяется при следующих параметрах схемы замещения: ri =0,3 Ом; Е0=0,9

Magnitnyy_Marsianin

34

Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон Ома, а также знания о диодах. Давайте посмотрим на схему и последовательность действий.

1. В составе данной схемы у нас есть резистор \(R\) и диод, подключенный к переменному напряжению \(e = 6\sin(\omega t)\).

2. Поскольку резистор и диод подключены последовательно, общий ток в цепи будет равен сумме тока через резистор и тока через диод.

3. Запишем закон Ома для резистора: \(I_R = \frac{e}{R}\), где \(I_R\) - ток через резистор, \(e\) - напряжение на резисторе, а \(R\) - сопротивление резистора.

4. Для диода мы можем использовать формулу экспоненциальной зависимости тока от напряжения: \(I_D = I_0(e^{\frac{E_0}{nUT}}-1)\), где \(I_D\) - ток через диод, \(I_0\) - обратный ток диода, \(E_0\) - напряжение переключения диода, \(n\) - коэффициент, определяющий форму экспоненциальной зависимости, \(U\) - произвольное напряжение на диоде, а \(T\) - температура в Кельвинах.

5. Для преобразования напряжения на диоде \(E_0\) из вольтов в теплоэнергию, используем формулу: \(E_0 = kT\ln\left(\frac{I_D}{I_0}+1\right)\), где \(k\) - постоянная Больцмана, \(T\) - температура в Кельвинах, \(I_D\) - ток через диод, \(I_0\) - обратный ток диода.

6. Выразим ток через диод \(I_D\) из уравнения (5): \(I_D = I_0(e^{\frac{E_0}{kT}}-1)\).

7. Заменим \(E_0\) в формуле (6) на \(kT\ln\left(\frac{I_D}{I_0}+1\right)\) и получим уравнение (7):
\[I_D = I_0\left(e^{\frac{kT\ln\left(\frac{I_D}{I_0}+1\right)}{kT}}-1\right).\]

8. Упростим уравнение (7):
\[I_D = I_0\left(\frac{I_D}{I_0}+1-1\right).\]
\[I_D = I_D.\]

9. Таким образом, мы получили тождество, что \(I_D = I_D\).

Итак, средний ток через диод равен \(I_D\). Надеюсь, данное решение поможет вам понять, как рассчитать величину среднего тока в данной схеме замещения. В случае, если у вас возникнут дополнительные вопросы или понадобится пояснение, не стесняйтесь обращаться.