キルヒホッフの第二法則:
$I = (E - V_D)/R$ が負荷線の式。これをグラフに描くと:
グラフの交点から読み取ると:
$I \fallingdotseq 0.50\;\text{mA}$、$V_D \fallingdotseq 0.75\;\text{V}$
抵抗にかかる電圧:
$$V_R = E - V_D = 1.5 - 0.75 = 0.75 \;\text{V}$$(あるいは $V_R = IR = 0.50 \times 10^{-3} \times 1500 = 0.75$ V で確認できる)
ダイオードの消費電力:
$$P_D = V_D \times I = 0.75 \times 0.50 \times 10^{-3} = 3.75 \times 10^{-4} \;\text{W} \fallingdotseq 0.38 \;\text{mW}$$1. 回路方程式 $E = IR + V_D$ から負荷線 $I = (E - V_D)/R$ を求める
2. 特性グラフ上に負荷線を描く(2点:$(0, E/R)$ と $(E, 0)$)
3. 特性曲線との交点を読み取り → 動作点 $(V_D, I)$
この方法は非線形素子を含む回路の標準的な解法です。
ダイオード回路は負荷線法で解く。$E = IR + V_D$ を変形した直線(負荷線)を特性曲線上に描き、交点を動作点とする。消費電力は $P = VI$ で素子ごとに計算。