質問: 電子回路のダイオードの分野です。この図a、図b、図cの意味を教えてください
回答: これは、ダイオードの特性(電流ー電圧曲線)を描いている図です 完成図は(c)ですが、ここに辿り着くために、印加される電圧が正の場合と負の場合に分けて考えています ここでいう正負というのは、電圧の大きさですが、イメージとしては印加される向き(電流が流れる向き)でいいでしょう ダイオードは、三角形の回路記号ですが、この三角形の先端が向いている方向(順方向)にしか電流を流さないという特性があります 理論的には理想化し、順方向に電流が流れる場合は、ただの導線のように抵抗を持たない素子として扱います 一方、逆方向に電流が流れる時は、断線しているように抵抗値∞の素子として扱います まず、(a)では、電圧を電流が時計回りに回る方向に印加しています(電池の向きに注目) これは順方向なので、導線のように扱います すなわち電圧はかからず、何の抵抗もなく電流が流れます(電流∞) よって、図では電流の値が∞まで伸びています 一方、(b)では逆方向に電流が流れようとしています(電池の向きがさっきと逆) この場合、ダイオードは∞の抵抗として扱うので、たとえ∞まで電圧を印加しても電流は流れません したがって、逆方向なのでマイナス側に電圧が∞まで印加されても、電流は0から変わりません よって、この両者を合わせて、ダイオードは(c)のような特性を持っていると言えます 発展として... 正確には、順方向では、図のように垂直に電流値が跳ね上がることはありません やはりダイオード自身にも抵抗があるので、曲線を描きつつ∞に向かう図になります また、逆方向に関しても、ツェナー電圧と呼ばれる限界値があり、その値より大きな電圧が印加されると、電流が流れ始めます 内部の電子のやり取り(空乏層やフェルミ・ディラックの分布関数、トンネル効果など)によるのですが、それは大学で学ぶことになると思います