半導体ダイオードを含む直流回路

半導体ダイオードDの順方向電圧と電流の関係を図１に示す。
このダイオードＤ、電圧を変えられる直流電源Ｅ,スイッチ
S1,S2,S3,S4,抵抗R1(200Ω),R1(50Ω)を導線でつないで、図２のような電気回路を構成した。直流電源の内部抵抗は無視できるものとする。
(1)スイッチS1,S2およびS3を閉じ、S4を開いた状態でEの電圧を変化させた。このとき、抵抗Ｒ１を流れる電流I1[mA]およびスイッチS3を流れる電流I2[mA]を図１のグラフに示せ。
(2)次に,スイッチＳ1,S2およびS4を閉じ,S3を開いた状態でEの電圧を変化させた。このとき,スイッチS4を流れる電流I3[mA]を図３上のグラフに示せ。

教えてほしいところ
７Ｖのところからグラフが直線になっているのが理解できません。６Ｖかかるところか直線になるはずですよね。本来９Ｖで直線になるべきなのに７Ｖで直線になっているのは何故でしょうか？？
東大のチューターに聞いたら別に何Ｖで直線になっていても○はもらえると言われたんですが、本当に○がもらえるんですか？？

No.2 回答者： delli7 回答日時： 2012/01/18 23:30

ダイオードの特性を考えれば、数学的な厳密さで「ある点から急に直線になる」などという事はありません。

しいて言えば、「ある点から先はグラフの線幅以下の曲がりなので直線と見なしても良い」という程度です。

問題の主眼が、「非線形な素子（ダイオード）と線形な素子（抵抗）が並列接続の場合の電流の分配や電圧降下の挙動を正しく理解しているか？」
ならば、チューターの言うとおり、細かい曲がり具合はどうでも良くて、図１のグラフ上で何点か、はっきりわかる点（何V何ｍA）を読み取って、抵抗と並列接続した場合の点を図3のグラフ上に打ち、滑らかに結んであれば〇でしょうね。基準にした何点かが、図１、図３に打ってあれば〇
逆にありもしない「ここから急に直線になる点」を探していたような痕跡が答案用紙に残っていたら、、、
私が教授ならレポート提出、、、＾＾；

No.1 回答者： FT56F001 回答日時： 2012/01/18 12:35

図が小さくてよく見えないのですが。

図1のダイオード特性は，6V-30mAの動作点を境にして，それ以上では直線に見えますね。
そう読めば，回路全体としては「E=9Vで60mAの動作点」を境に直線になることになり，
質問者さんの理解で正しいです。

私なりに図1を読み取った(VD,ID)と，それから計算できるE,I3を表にすると次のようになります。

VD[V]ID[mA]E[V]I3[mA]
0,0,0,0
2,0,2.5,10
3,5,4,20
4,10,5.5,30
5,20,7.25,45
6,30,9,60
8,60,13,100
10,90,17,140
12,120,21,180

7Vから上が直線のように見えても，ウソではなさそうです。