Giải Bài 1 trang 22 Chuyên đề Vật lí 12

Lời giải

## Vẽ đường đặc trưng I – U của diode

Bước 1. Chọn hệ trục toạ độ

- Trục hoành: điện áp $U$ (V) giữa hai cực của diode, lấy từ $-5\,\text{V}$ (phía phân cực ngược) đến khoảng $+1\,\text{V}$ (phía phân cực thuận).
- Trục tung: cường độ dòng điện $I$ (mA) chạy qua diode, từ $0$ đến khoảng $150\,\text{mA}$.
- Chọn tỉ lệ thích hợp, ví dụ trục $U$ mỗi ô ứng với $0{,}1\,\text{V}$, trục $I$ mỗi ô ứng với $10\,\text{mA}$.

Bước 2. Biểu diễn các điểm thực nghiệm từ Bảng 4.1

Khi mắc *phân cực ngược* ($U<0$): cả 5 điểm đều có $I=0$, nằm sát trục hoành (phần bên trái gốc O):

$(-5;\,0),\ (-4;\,0),\ (-3;\,0),\ (-2;\,0),\ (-1;\,0)$.

Khi mắc *phân cực thuận* ($U>0$): lần lượt chấm các điểm

$(0;\,0),\ (0{,}40;\,0{,}0),\ (0{,}50;\,0{,}1),\ (0{,}60;\,1{,}0),\ (0{,}68;\,5{,}0),\ (0{,}71;\,10{,}0),\ (0{,}75;\,20{,}0),\ (0{,}81;\,52{,}0),\ (0{,}88;\,100{,}0),\ (0{,}92;\,150{,}0)$.

Bước 3. Nối các điểm bằng một đường cong trơn

- Nhánh phân cực ngược ($U<0$): đường gần như trùng với trục hoành, $I\approx0$ — diode hầu như không cho dòng điện chạy qua.
- Nhánh phân cực thuận ($U>0$):
- Khi $U$ còn nhỏ (dưới khoảng $0{,}5\,\text{V}$) thì $I$ vẫn rất bé, gần bằng $0$.
- Khi $U$ vượt qua giá trị ngưỡng cỡ $0{,}6\div0{,}7\,\text{V}$, dòng điện $I$ tăng rất nhanh (gần như theo hàm mũ), đường cong dốc đứng lên tới $I=150\,\text{mA}$ tại $U=0{,}92\,\text{V}$.

Bước 4. Nhận xét dạng đồ thị

Đường đặc trưng I – U của diode là một đường cong không đối xứng qua gốc toạ độ và không phải đường thẳng (diode không tuân theo định luật Ohm). Điều này thể hiện tính dẫn điện một chiều (tính chỉnh lưu) của diode: chỉ cho dòng đi qua theo chiều thuận khi điện áp lớn hơn điện áp ngưỡng (cỡ $0{,}6\div0{,}7\,\text{V}$), còn theo chiều ngược thì gần như chặn hoàn toàn dòng điện.

*(Dạng đồ thị minh hoạ):*

```
I(mA)
150| •
| •
100| •
|
50| •
|
20| •
10| •
5| •
0|•__•__•__•__•__•____________________ U(V)
-5 -4 -3 -2 -1 0 0,4 0,6 0,8 0,92
```

Đáp số