- Là một trong những vật liệu quan trọng và đƣợc ứng dụng rộng rã
PHỤ LỤC 4 HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ PHÂN LOẠ
PHÂN LOẠI
Dạng 1, Dạng bài tập đi ốt mà I phụ thuộc vào U theo hàm bậc 2
Hƣớng dẫn : sử dụng định luật Ôm, định luật Kiếc sốp tại các nút để lập các phƣơng trình, tìm ẩn. Tuy nhiên, phải chú ý I, U ở 2 đầu đi ốt có mối quan hệ nhƣ bài toán đã cho.
BT1.(Mạch ở mức độ đơn giản) Cho mạch điện nhƣ hình 3. Với E = 1,5V; r = 0; R=50 . . Biết rằng đƣờng đặc trƣng vôn-ampe của điôt D (tức là sự phụ thuộc của dòng điện đi qua điôt vào hiệu điện thế hai đầu của nó) đƣợc mô tả bởi công thức I = 10-2U2, trong đó I đƣợc tính bằng amp, còn U đƣợc tính bằng vôn. Xác định cƣờng độ dòng điện trong mạch. Giải. Tacó:U+UR = E, trong đó UR = IR = 0,01U2.R
- Thay số vào ta đƣợc phƣơng trình : 0,5U2 + U – 1,5 = 0 - Giải phƣơng trình này và lấy nghiệm U = 1V, suy ra UR = 0,5V
- Dòng điện trong mạch là: I = U R
0,01 A.
R
BT2. ( Mạch ở mức độ phức tạp hơn) Thi thử HSG Cụm Thanh Chƣơng năm học 2019- 2020
Cho mạch điện nhƣ hình 5, trong đó E1= 12V, E2= 11,5V, r1= 2Ω, r2= 3Ω. Dòng điện qua điốt Đ tuân theo quy luật
I U 2 U , với 0,01A V/ 2 và 0, 05 A / V .
Tính cƣờng độ dòng điện chạy qua mỗi nguồn, qua điốt và UAB. Giải. Gọi I1, I2, I lần lƣợt là cƣờng độ dòng điện chạy
qua nguồn E1, nguồn E2, và điốt. Giả sử các dòng điện có chiều nhƣ hình vẽ. Áp dụng định luật Ôm đối với từng đoạn mạch điện A E1B, A ĐB ta có: E1 U AB 12 U AB I1 (1) r1 2 E2 U AB 11,5 U AB I2 (2) r23 Trang 66 B D R E,r
I U AB2 U AB 0,01.U AB2 0,05.U AB (3)
Xét tại nút A, ta có: I
1 I2 I (4)
Từ (1), (2), (3), (4) ta có: UAB= 10V; I1= 1A; I2= 0,5A; I=1,5A
Dạng 2. Bài tập điốt cho đồ thị đƣờng đặc trƣng Vôn - Ampe
Hƣớng dẫn : Xác định đƣờng đặc trƣng thƣờng gặp những dạng nào trong các đề thi (đã nói ở tiết dạy lý thuyết), mô tả chúng để vận dụng vào
bài tập. BT1. ( đƣờng đặc trƣng là đƣờng cong) Đề thi HSG Tỉnh Nghệ An
năm học 2013- 2014
Hãy giải thích một cách định tính đặc tuyến Vôn – ampe của 1 điốt bán dẫn cho trên Hình 5
+ Khi UAK<0, trong đi ốt có dòng điện ngƣợc (dòng dịch chuyển của hạt tải điện không cơ bản: e đi từ lớp p sang lớp n, lỗ trống đi từ n sang lớp p) mặc dù giá trị cƣờng độ dòng điện là nhỏ. Tăng giá trị
đại số UAK đến giá trị bằng 0 thì điện trƣờng kéo các hạt tải điện không cơ bản với gia tốc giảm dần nên độ lớn của dòng điện ngƣợc giảm dần về 0.
+ Khi UAK>0, dòng điện là dòng thuận (dòng của các hạt tải điện cơ bản e từ lớp n sang p, lỗ trống từ p sang n). Vì mật độ hạt tải điện cơ bản nhiều hơn hạt tải điện không cơ bản nên dòng điện thuận có cƣờng độ tăng nhanh khi tăng UAK.
BT2.( Đƣờng đặc trƣng là đƣờng thẳng không qua gốc tọa độ: I phụ thuộc theo hàm bậc nhất của U, thông thƣờng khi làm phải xác định mối quan hệ đó) Đề thi khảo sát đội tuyển HSG trƣờng THPT Nguyễn Sỹ Sách 2019-2020
Cho mạch điện nhƣ hình vẽ 3: E = 6V, r = 1 R1 = R3 = R4 = R5 = 1, R2 = 0,8, RX thay đổi từ 0 đến 100. Ban đầu RX = 2