Antwort mit KI erzeugt
Da ich keine tatsächlichen Zeichnungen erstellen kann, werde ich die notwendigen Schritte erklären, um eine solche Kennlinie zu zeichnen, und die Beziehungen nutzen, um zu zeigen, wie die Kurve aussehen würde.
Germanium-Diode:
Die Schwellenspannung (oder Durchlassspannung) einer Germanium-Diode liegt typischerweise bei etwa 0,3 V. Unterhalb dieser Spannung leitet die Diode kaum Strom, was bedeutet, dass der Strom bei angelegten Spannungen unter 0,3 V sehr gering sein wird. Bei Spannungen über 0,3 V beginnt die Diode, einen signifikanteren Strom zu leiten.
Kennlinie zeichnen:
Für den Bereich von 0 V bis 0,3 V wird die Kennlinie sehr nahe an der horizontalen Achse verlaufen, was bedeutet, dass kaum Strom fließt.
Ab einer Spannung von 0,3 V beginnt der Strom merklich zu steigen. Um zu berechnen, wie der Strom zunimmt, verwenden wir das Ohm'sche Gesetz: \(I = \frac{V - V_D}{R}\), wobei \(I\) der Strom, \(V\) die an der Reihenschaltung angelegte Gesamtspannung, \(V_D\) die Spannung an der Diode (ca. 0,3 V für Germanium) und \(R\) der Widerstand (120 Ohm) ist.
Beispielrechnungen:
Angenommen wir wenden eine Spannung von 0,5 V an:
- Die Spannung an der Diode beträgt 0,3 V.
- Die restliche Spannung am Widerstand wäre \(0,5 V - 0,3 V = 0,2 V\).
- Der Strom durch den Widerstand und die Diode würde berechnet werden durch \(I = \frac{0,2 V}{120 \Omega} = \frac{1}{600}\) A oder etwa 1,67 mA.
Für den Bereich von 0,3 V bis 0,5 V erhöht sich der Strom mit zunehmender Spannung gemäß der obigen Berechnung. Die Kurve würde also ab 0,3 V anfangen anzusteigen, wobei der Anstieg von der Spannungsdifferenz \(V - V_D\) und dem Widerstandswert abhängt.
Um die Kennlinie von 0 V bis 0,5 V zu skizzieren:
1. Beginnen Sie den Plot bei 0 V auf der x-Achse (Spannungsachse) mit einem sehr geringen Stromwert (nahe 0) auf der y-Achse (Stromachse).
2. Für Spannungen unter 0,3 V bleibt die Kurve nahe der x-Achse.
3. Bei 0,3 V beginnt die Kurve sanft anzusteigen.
4. Bei 0,5 V nutzen Sie die obige Berechnung, um den entsprechenden Strom zu finden und diesen Punkt auf der Kurve zu markieren.
5. Verbinden Sie die Punkte glatt, wobei zu beachten ist, dass die Kurve ab 0,3 V steiler wird.
Zusammenfassung:
Die gezeichnete Kennlinie würde zunächst fast horizontal verlaufen, bei 0,3 V anfangen zu steigen und einen sichtbar steileren Anstieg bis 0,5 V zeigen, wobei der genaue Stromwert an jedem Punkt mittels der gegebenen Berechnungsmethode bestimmt wird.
