그림과 같은 1[kΩ]의 저항과 실리콘다이오드의 직렬회로에서 양단간의 전압 \(V_D\)는 약 몇 V인가?

① 0

② 0.2

③ 12

④ 24

핵심 해설

그림의 다이오드는 전원에 대해 역방향으로 연결되어 전류가 거의 흐르지 않는 것으로 해석됩니다. 저항 전압강하가 거의 없으므로 전원전압 24V가 다이오드 양단에 걸려 \(V_Dpprox24V\)입니다.

학습 포인트

이 문항은 다이오드 직렬회로에서 역방향 바이어스 전압 판단을(를) 구체적으로 판별하는 능력을 평가합니다. 다이오드 회로에서는 전원 극성과 다이오드 방향에 따라 순방향 전압강하 또는 역방향 차단 상태가 결정됩니다. 소방전기 회로의 정류, 보호, 표시회로에서 다이오드 방향을 읽는 능력은 고장진단과 회로해석에 중요합니다.

선지별 해설

직렬회로에서 다이오드가 순방향이면 실리콘 다이오드 전압강하는 약 0.7V로 생각하지만, 이 문제는 그림의 극성상 역방향 상태를 판별해야 합니다.
역방향 바이어스에서는 전류가 거의 흐르지 않으므로 1kΩ 저항에 의한 전압강하가 거의 없습니다.
따라서 다이오드 양단 전압은 전원전압과 거의 같은 24V가 되며 최종 답은 ④입니다.
① [X] 0V는 다이오드가 단락된 것처럼 보는 값으로, 역방향 차단 상태에서 전원전압이 다이오드에 걸리는 조건에 부합하지 않습니다.
② [X] 0.2V는 게르마늄 다이오드의 순방향 전압강하에 가까운 값으로, 그림의 역방향 바이어스 조건과 다릅니다.
③ [X] 12V는 회로에 전압분배 요소가 둘 이상 있는 경우를 연상시키는 값이지만, 역방향 다이오드에서는 전류가 흐르지 않아 저항 분압이 성립하지 않습니다.
④ [O] 24V는 역방향 차단 상태에서 저항 전압강하가 거의 없을 때 다이오드 양단에 전원전압이 걸리는 해석과 일치합니다.

암기 팁

다이오드 문제는 먼저 순방향인지 역방향인지 확인하시면 좋습니다. 순방향이면 실리콘 약 0.7V, 역방향이면 전류가 거의 없고 전원전압이 다이오드에 걸릴 수 있다는 점을 구별하셔야 합니다.

맞춤 꼼수

그림에서 다이오드가 전원에 대해 막는 방향이면 전류가 흐르지 않는다고 보고 저항 전압강하를 0에 가깝게 판단하시면 됩니다. 이때 \(V_D\)는 24V 선택지로 연결됩니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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