土曜日, 9月 15, 2007

07年3種理論の解答編の補足。(問11~18)

ここの補足、です。
問題分解答内容については、ここ参照で。

問11
a.可変容量ダイオード→pn接合に逆バイアスをかける事で空乏層幅をコントロールし、容量可変(だったはず)
b.定電圧ダイオード(ツェナダイオード)→pn接合に逆方向バイアスを一定以上印加した場合におこる、降服現象時にダイオード電圧はほぼ一定となるという性質を利用したもの。
c.レーザダイオード→pn接合に順バイアスをかける
(5)

問12
演算増幅器は、直流回路でももちろん用いられ、+端子と-端子の入力電圧の差分に対して増幅動作をふる素子である。

問13
電子の等速円運動。これについては各式を覚えるか、導出するしかない。導出は、短く言うと…、
円運動→遠心力と求心力が平衡。
遠心力は電荷の重さ×加速度(F=ma:運動方程式)
求心力は磁界中の電磁力で、Bev(磁界×電荷×速度)
ここで、速度は位置の微分、加速度は速度の微分、これらをx軸成分、y軸成分に分け(三角関数)で、つりあう、と式を立てる。これを解くと円の方程式が求まり、半径も求められる。さらに、半径や速度から周期が求められる。
詳細はこちら(多分2種レベル?)

問14
図1は、電流に電圧計計器誤差を含む。図2は電圧に電流計計器誤差を含む。計算の詳細は手書参照。

問15
詳細は手書参照。ポイントはΔ-Y変換。

問16
可動コイル→電磁力を利用するし、電磁力は電流に比例。(b)については手書参照、だが、端子の最大電流と電流計に流れる最大電流を対応させ、分流でどちらの時にも電流計最大電流が流れる抵抗値を連立方程式から求める。

問17
単位で考える。電子個数nは個/m、電荷eはC/個、移動速度vはm/s、電流IはA(=C/s)。これらから、I=nev。よって、v=I/neで求める。
(b)については、n、eは定数。導線の抵抗値は、2倍になると、2乗に反比例する抵抗値(面積に反比例だから)は1/4。本来、10A×4=40Aになる所を、30Aにしかなっていない、つまり、通過電子数が3/4しかないことになる。

問18
よくわかりません(考えてない…)。
気が向いたら考えて見ますが、多分向きません…。