Question

【題目】二極管是一種半導(dǎo)體元件，它的符號(hào)為“”，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦�，即電流從正極流入時(shí)電阻比較小，而從負(fù)極流入時(shí)電阻比較大。

(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線。因二極管外殼所印的標(biāo)識(shí)模糊，為判斷該二極管的正、負(fù)極，他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻。其步驟是：將選擇開關(guān)旋至合適倍率，進(jìn)行歐姆調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時(shí)，指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位置對(duì)調(diào)后再進(jìn)行測量，指針偏角比較大，由此判斷_________（選填“左”或“右”）端為二極管的正極。

(2)廠家提供的伏安特性曲線如圖所示，為了驗(yàn)證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對(duì)加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪，可選用的器材有：

A．直流電源E：電動(dòng)勢3 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)

B．滑動(dòng)變阻器R：0～20 Ω

C．電壓表V1：量程5 V、內(nèi)阻約50 kΩ

D．電壓表V2：量程3 V、內(nèi)阻約20 kΩ

E．電流表A1：量程0.6 A、內(nèi)阻約0.5 Ω

F．電流表A2：量程50 mA、內(nèi)阻約5 Ω

G．待測二極管D

H．單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干

為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用_____。（填序號(hào)字母）

(3)為了達(dá)到測量目的，請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖__________。

(4)為了保護(hù)二極管，正向電流不要超過25 mA，請(qǐng)你對(duì)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)或操作提出一條合理的建議：____________________________________ 。

Answer 1

【答案】右 D F 可能的答案：a．在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用。b．閉合開關(guān)前滑動(dòng)觸頭停在最左端，向右移動(dòng)滑動(dòng)觸頭時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，同時(shí)仔細(xì)觀察電流表示數(shù)變化，以防止電流超過25 mA（只要回答合理均可）

【解析】

(1)二極管具有單向?qū)щ娦�，�?dāng)接反向電壓時(shí)，二極管的電阻很大，由歐姆表的示數(shù)可知二極管的極性；

(2)電源已知，根據(jù)電源的電動(dòng)勢可以選出電壓表，由圖中示數(shù)可以選出電流表；

(3)為了得到范圍較大的測量值，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇分壓接法，為了準(zhǔn)確應(yīng)選用電流表外接法；

(4)要控制電路關(guān)鍵在于控制二極管兩端的電壓，故可以通過加入保護(hù)電阻分壓，或在調(diào)節(jié)時(shí)讓滑動(dòng)變阻器分壓慢慢變大，進(jìn)行控制。

(1)歐姆表內(nèi)部有電源，電源正極接在負(fù)接線柱上，當(dāng)紅表筆接觸右端時(shí)，說明紅表筆接入電源的負(fù)極；此時(shí)指針偏角較小，說明電阻較大，故說明接入了反向電壓，故二極管右端應(yīng)為正極；

(2)電源電壓為3V，故電壓表應(yīng)選3V量程進(jìn)行測量；而由坐標(biāo)可知，電路中電流較小，故電流表應(yīng)選50mA的即可；

(3)為了得出完整的圖象，應(yīng)采用分壓接法，同時(shí)因正向電阻較小，故可以采用外接法，原理圖如圖:

(4)為了防止超過最大電流，可以在電路中串接保護(hù)電阻；同時(shí)也可以通過實(shí)驗(yàn)方法，即慢慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸片，注視電流表，使電流表示數(shù)不得超過25mA.