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109年
電工原理、電子概論
第 35 題
如圖【十五】所示電路中，欲使 IZ＝6mA，則 R 值應為多少？
- A 2KΩ
- B 2.5KΩ
- C 3KΩ
- D 4KΩ
思路引導 VIP
若要計算一個電阻的阻值，我們需要知道它兩端的電壓降以及流經它的總電流。請觀察電路圖，這個電阻後方的電路被分成了兩個並聯支路，若已知其中一支路（齊納二極體）的電流，我們該如何利用並聯電壓相等的特性，求出另一支路（負載）的電流，進而推導出流經該電阻的總電流呢？
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恭喜你準確地掌握了齊納二極體（Zener Diode）電路的計算邏輯！這題你觀察得非常仔細，能正確判斷出各支路電流與總電流的關係，是電路分析中非常關鍵的起手式。
齊納穩壓電路的電流分配
在穩壓電路中，齊納二極體與負載 $R_L$ 並聯，因此負載電壓會被鉗位在 $V_Z = 20V$。我們可以先求出負載電流 $$I_L = \frac{V_Z}{R_L} = \frac{20V}{10k\Omega} = 2mA$$ 根據基爾霍夫電流定律（KCL），總電流 $I_R$ 為流經二極體與負載電流的總和，即 $$I_R = I_Z + I_L = 6mA + 2mA = 8mA$$ 接著觀察限流電阻 $R$ 兩端的電壓降，為電源與穩壓值的差值 $40V - 20V = 20V$。最後利用歐姆定律，算出 $$R = \frac{20V}{8mA} = 2.5k\Omega$$
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