PN Junction and Diode Questions in Gujarati

(B) $p-n$ જંકશનમાં ડેપ્લેશન રિજનની પહોળાઈ $(w)$ તે બાજુની ડોપિંગ સાંદ્રતા $(N)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે,જે $w \propto 1/N$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
અહીં $p$-બાજુ પર ડોપિંગ સાંદ્રતા $(10^{15} \text{ atoms/cm}^3)$ એ $n$-બાજુ $(10^{18} \text{ atoms/cm}^3)$ કરતા ઓછી હોવાથી,ડેપ્લેશન રિજન $p$-બાજુ પર વધુ વિસ્તરેલો હશે.
તેથી,$p$-બાજુ પર ડેપ્લેશન રિજનની પહોળાઈ $n$-બાજુ કરતા વધારે હોય છે.

(C) $RC$ પરિપથનો ટાઈમ કોન્સ્ટન્ટ $\tau = R_{eq}C$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ પરિપથમાં,$R = 100 \Omega$ નો અવરોધ બે સમાન ડાયોડના સમાંતર જોડાણ સાથે શ્રેણીમાં છે.
ફોરવર્ડ બાયસ સ્થિતિમાં દરેક ડાયોડનો અવરોધ $10 \Omega$ છે.
સમાંતર જોડાણમાં રહેલા બે ડાયોડનો સમતુલ્ય અવરોધ $R_d = \frac{10 \times 10}{10 + 10} = 5 \Omega$ થાય.
પરિપથનો કુલ અવરોધ $R_{total} = R + R_d = 100 \Omega + 5 \Omega = 105 \Omega$ છે.
કેપેસિટન્સ $C = 20 \mu\text{F} = 20 \times 10^{-6} \text{ F}$ છે.
આમ,ટાઈમ કોન્સ્ટન્ટ $\tau = R_{total} \times C = 105 \Omega \times 20 \times 10^{-6} \text{ F} = 2100 \times 10^{-6} \text{ s} = 2.1 \times 10^{-3} \text{ s}$ થાય.
આને $\alpha \times 10^{-3} \text{ s}$ સાથે સરખાવતા,આપણને $\alpha = 2.1$ મળે છે.

(C) વિધાન $A$ સાચું છે: $p-n$ જંકશનમાં,ફોરવર્ડ બાયસ પોટેન્શિયલ બેરિયરને ઘટાડે છે,જેનાથી થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ પછી પ્રવાહમાં ઝડપથી વધારો થાય છે.
વિધાન $B$ ખોટું છે: ફોરવર્ડ બાયસમાં વહેતા પ્રવાહને ફોરવર્ડ કરંટ કહેવાય છે. 'રિવર્સ સેચ્યુરેશન કરંટ' એ ખૂબ જ નાનો અને લગભગ અચળ પ્રવાહ છે જે $p-n$ જંકશન ડાયોડ રિવર્સ બાયસમાં હોય ત્યારે વહે છે.
તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે અને વિધાન $B$ ખોટું છે.

(B) આ સર્કિટમાં $10 \text{V}$ ની બેટરી સાથે ચાર સમાંતર શાખાઓ જોડાયેલી છે.
દરેક શાખામાં એક અવરોધ અને એક ડાયોડ છે.
$10 \text{V}$ ની બેટરીના સંદર્ભમાં ડાયોડની પોલેરિટી તપાસતા:
$1$. ઉપરની શાખા ($4 \Omega$ અવરોધ) માં ડાયોડ ફોરવર્ડ બાયસ સ્થિતિમાં છે.
$2$. બીજી શાખા ($3 \Omega$ અવરોધ) માં ડાયોડ રિવર્સ બાયસ સ્થિતિમાં છે (તે ખુલ્લા પરિપથ તરીકે વર્તે છે).
$3$. ત્રીજી શાખા ($2 \Omega$ અવરોધ) માં ડાયોડ ફોરવર્ડ બાયસ સ્થિતિમાં છે.
$4$. નીચેની શાખા ($5 \Omega$ અવરોધ) માં ડાયોડ રિવર્સ બાયસ સ્થિતિમાં છે (તે ખુલ્લા પરિપથ તરીકે વર્તે છે).
માત્ર $4 \Omega$ અને $2 \Omega$ અવરોધ વાળી શાખાઓ જ કાર્યરત છે.
આ બે અવરોધો સમાંતર હોવાથી,સમતુલ્ય અવરોધ $R_{\text{eq}}$ નીચે મુજબ મળે:
$R_{\text{eq}} = \frac{4 \times 2}{4 + 2} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3} \Omega$.
બેટરીમાંથી ખેંચાતો કુલ પ્રવાહ $I$:
$I = \frac{V}{R_{\text{eq}}} = \frac{10}{4/3} = \frac{30}{4} = 7.5 \text{A} = \frac{15}{2} \text{A}$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.