Гистерезис
6/10На рисунке ниже показана вольт-амперная характеристика туннельного диода. Постройте график вольт-амперной характеристики для схемы из туннельного диода и резистора сопротивлением \(100\) Ом, соединённых последовательно. Рассмотрите два режима измерения:
напряжение медленно увеличивают от \(0\) В до \(1\) В;
напряжение медленно уменьшают от \(1\) В до \(0\) В.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПри последовательном соединении токи через элементы одинаковы, а напряжения складываются. Сложите ВАХ диода и резистора и посмотрите, сколько значений тока соответствует одному напряжению.
ОтветПри росте напряжения ток идёт по верхней ветви до \(850\) мВ, затем скачком переходит на нижнюю ветвь. При уменьшении напряжения ток идёт по нижней ветви до \(550\) мВ, затем скачком переходит на верхнюю. Итоговый график — в решении.
РешениеПри последовательном соединении токи через элементы равны, а напряжения складываются. Сложим графики вольт-амперных характеристик туннельного диода и резистора (пунктиром) и посмотрим, что получится.
В результате сложения по горизонтали ВАХ перестала быть функцией (однозначным отображением): для напряжений в диапазоне \([550\,\text{мВ};\,850\,\text{мВ}]\) возможны три значения тока.
При медленном увеличении напряжения от \(0\) мВ до \(850\) мВ сила тока даётся верхней ветвью графика; ничто не побуждает систему «перескочить» на среднюю или нижнюю ветвь. Однако при дальнейшем увеличении напряжения единственным значением тока оказывается значение с нижней ветви. Аналогично, при уменьшении напряжения от \(1000\) мВ до \(550\) мВ сила тока даётся нижней ветвью графика, затем система переходит на верхнюю. Итоговый график ВАХ:
Похожие задачи
- Варистор ВсОШ 2009/10, 10 кл.
- Лампочки ВсОШ 2011/12, 10 кл.
- Бареттер и стабилитрон ИОШ 2012/13, 9-11 кл.
- Шесть нелинейных ламп ИОШ 2014/15, 11 кл.
- Нелинейные показания ВсОШ 2017/18, 9 кл.
- ВАХ цепи из нелинейных элементов ИОШ 2018/19, 11 кл.