题目内容
【题目】某种半导体元件,电路符号为“
”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,从负极流入时电阻比较大。
(1)某实验兴趣小组要测绘该中半导体元件的伏安特性曲线,因该半导体元件外壳所印的标识模糊,为判断正负极,用多用电表电阻档测定期正反向电阻,将选择开关旋至合适倍率,调整欧姆零点后,将黑表笔接触二极管的左端.红表笔接触右端时,指针偏角比较小;再将红、黑表笔位置对调时,指针偏角比较大,由此判断 端为该半导体元件的正极(选填“左”、“右”)。
(2)如图是厂家提供的伏安特性曲线,该小组只对加正向电压时的伏安特性曲线进行了测绘,以验证与厂家提供的数据是否吻合,可选用的器材有:
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A.直流电源,电动势
,内阻忽略不计;
B.
的滑动变阻器一只;
C.量程
、内阻约
的电压表一只;
D.量程
、内阻约
的电压表一只;
E.量程
、内阻约
的电流表一只;
F.量程
、内阻约
的电流表一只;
G.待测二极管一只;
H.导线.电键等。
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用 ,电流表应选用 (填序号字母)。
(3)为了达到测量目的,请在虚线框中画出正确的实验电路原理图。
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(4)该小组通过实验采集数据后描绘出了该半导体元件的伏安特性曲线,通过对比,与厂家提供的曲线基本吻合,如果将该半导体元件与一阻值
的电阻串联,再接至电动势
、内阻不计的电源上,该半导体元件处于正向导通状态,则此时该半导体元件的电功率为
。
【答案】(1)右;(2)D,F
(3)如图所示:
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(4)
(在
均正确)
【解析】
试题分析:(1)二极管具有单向导电性;而欧姆表中指针偏转较大说明电阻较小,即为正向电流;而欧姆表内部的电源正极接在黑表笔上,故黑表笔接在二极管的正极处电流较大,故由题意可知,二极管右侧为正。
(2)由题意可知,采用的电源电压为
,故为了安全和准确,电压表应选取D,
的量程;由图可知,最大电流约为
,故电流表应选F,故选D,F。
(3)由题意可知,本实验要求作出伏安特性曲线,故要求多测数据,故应采用分压接法;同时,因二极管电阻较小,故应采用电流表外接法;
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(4)设二极管两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得方程
,在二极管伏安图象中作出该方程的直线:
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该直线与二极管伏安曲线相交,读出交点的纵坐标值即为
,交点的横坐标值即为
,则此时该半导体元件的电功率为
。