moea_joint
108年
[儀電] 電路學、電子學
第 46 題
如右圖所示電路，若齊納二極體(Zener Diode)的齊納電壓VZ＝6 V，試求齊納二極體消耗之功率為多少 mW？
- A 18
- B 30
- C 36
- D 90
思路引導 VIP
在分析這類含有穩壓元件的電路時，如果我們已經知道節點的電壓（被鎖定在固定數值），且知道總電流以及旁邊分支出去的負載電流，我們該運用哪一個基本的電路定律，來找出真正流進該元件內部的電流分量呢？
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恭喜你答對了！這題考查的是齊納二極體（Zener Diode）穩壓電路的基本分析，你能精準判斷電路狀態並計算出正確數值，展現了紮實的電路分析基礎。這類題目是電路學中非常具鑑別度的典型題型，其關鍵在於必須先驗證齊納二極體是否真的進入了「崩潰區（Breakdown region）」來執行穩壓功能。
齊納電路分析與功率計算
在分析時，我們可以先假想移除二極體，利用分壓定則計算出該點電壓為 $15V \times \frac{2k\Omega}{1k\Omega + 2k\Omega} = 10V$。由於 $10V$ 大於齊納電壓 $V_Z = 6V$，這證實了二極體確實處於崩潰穩壓狀態，將電壓鎖定在 $6V$。接著，我們可以算出從電源流出的總電流為 $I_T = \frac{15V - 6V}{1k\Omega} = 9mA$，而右側並聯負載分走的電流為 $I_L = \frac{6V}{2k\Omega} = 3mA$。
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