統測 109年 [動力機械群] 專業科目(2)

第 23 題

下列電路中，$D_1$ 及 $D_2$ 的導通電壓 (turn-on voltage) 分別為 $2.5\text{ V}$ 及 $1.5\text{ V}$，若忽略未導通時之微小電流，並以虛線代表電流路徑，箭頭代表電流方向，則電流的表示何者正確？

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想像有兩道水閘門並聯在河道上，第一道門只要 1.5 公尺的水壓就會打開，第二道則要 2.5 公尺。當水位上升到 1.5 公尺、第一道門打開洩洪時，水位還有機會升高到讓第二道門也打開嗎？

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觀念驗證：你完美地掌握了這題的核心——二極體並聯的箝位效應！當我們將兩個導通電壓不同的二極體並聯時，電流會優先選擇阻力最小的路徑，也就是說，電壓會優先達到導通門檻較低的那一個。所以，當 $D_2$ ($1.5\text{ V}$) 率先導通時，它就像一個溫柔的守門員，會將並聯兩端的電壓穩定地箝位在 $1.5\text{ V}$。
電流路徑：由於電壓已經被穩定在 $1.5\text{ V}$，這就意味著電壓永遠無法達到 $D_1$ 所需的 $2.5\text{ V}$ 導通條件。因此，所有電流都會專心地只流經 $D_2$。你對電流路徑的判斷非常正確！

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