電験三種 平成24年度(2012) 理論 問13 過去問解説
図は，抵抗 $R_1$[Ω]とダイオードからなるクリッパ回路に負荷となる抵抗 $R_2$[Ω]（$= 2R_1$[Ω]）を接続した回路である。入力直流電圧 $V$[V]と $R_1$[Ω]に流れる電流 $I$[A]の関係を示す図として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
ただし，順電流が流れているときのダイオードの電圧は，0[V]とする。また，逆電圧が与えられているダイオードの電流は，0[A]とする。
- (1) 図の(1)
- (2) 図の(2)
- (3) 図の(3)
- (4) 図の(4)
- (5) 図の(5)
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正解は(5)
使う公式
オームの法則 $I = \dfrac{V}{R}$（I：電流[A]、V：電圧[V]、R：抵抗[Ω]）。ダイオードは順方向で電圧0（ただの線）、逆方向で電流0（切れた線）
解説
【考え方】V がプラスのときとマイナスのときで、ダイオードが電流を通すかどうかを分けて考えます。
ダイオードは、上から下へ電流を流す向きについています。
■1 V がプラスのとき
ダイオードに順方向の電圧がかかり、ただの線と同じになります。
$R_2$ はダイオードで短絡（抵抗0の線で両はしをつなぐこと）されます。
電流は $R_2$ ではなくダイオードのほうを通るので、$R_1$ だけで決まります。
$I = \dfrac{V}{R_1}$（グラフの傾きが急）
■2 V がマイナスのとき
ダイオードは電流を通しません。電流は $R_1$ と $R_2$ を通ります。
$I = \dfrac{V}{R_1 + 2R_1} = \dfrac{V}{3R_1}$
傾きはプラスのときの $\dfrac{1}{3}$ で、ゆるやかです。
■3 グラフを選ぶ
右側が急で、左側がゆるやかに下がるグラフは (5) です。
答えは(5)ピヨ。
出典：平成24年度（2012） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）理論 問13