PN Junction and Diode Questions in Hindi

(B) $p-n$ जंक्शन में अवक्षय परत (depletion region) की चौड़ाई $(w)$ उस पक्ष की डोपिंग सांद्रता $(N)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है,जिसे $w \propto 1/N$ के रूप में व्यक्त किया जाता है।
चूंकि $p$-पक्ष पर डोपिंग सांद्रता $(10^{15} \text{ atoms/cm}^3)$ $n$-पक्ष $(10^{18} \text{ atoms/cm}^3)$ की तुलना में कम है,इसलिए अवक्षय परत $p$-पक्ष की ओर अधिक विस्तृत होगी।
अतः,$p$-पक्ष पर अवक्षय परत की चौड़ाई $n$-पक्ष की तुलना में अधिक होती है।

(C) $RC$ परिपथ का समय नियतांक $\tau = R_{eq}C$ द्वारा दिया जाता है।
दिए गए परिपथ में,$R = 100 \Omega$ का प्रतिरोध दो समान डायोड के समानांतर संयोजन के साथ श्रेणीक्रम में है।
अग्र अभिनति स्थिति में प्रत्येक डायोड का प्रतिरोध $10 \Omega$ है।
समानांतर में जुड़े दो डायोड का तुल्य प्रतिरोध $R_d = \frac{10 \times 10}{10 + 10} = 5 \Omega$ है।
परिपथ का कुल प्रतिरोध $R_{total} = R + R_d = 100 \Omega + 5 \Omega = 105 \Omega$ है।
धारिता $C = 20 \mu\text{F} = 20 \times 10^{-6} \text{ F}$ है।
अतः,समय नियतांक $\tau = R_{total} \times C = 105 \Omega \times 20 \times 10^{-6} \text{ F} = 2100 \times 10^{-6} \text{ s} = 2.1 \times 10^{-3} \text{ s}$ है।
इसे $\alpha \times 10^{-3} \text{ s}$ के साथ तुलना करने पर,हमें $\alpha = 2.1$ प्राप्त होता है।

(C) कथन $A$ सही है: एक $p-n$ जंक्शन में,फॉरवर्ड बायस पोटेंशियल बैरियर को कम करता है,जिससे थ्रेशोल्ड वोल्टेज के बाद करंट तेजी से बढ़ता है।
कथन $B$ गलत है: फॉरवर्ड बायस में प्रवाहित करंट को फॉरवर्ड करंट कहा जाता है। 'रिवर्स सैचुरेशन करंट' उस बहुत छोटे और लगभग स्थिर करंट को संदर्भित करता है जो $p-n$ जंक्शन डायोड के रिवर्स बायस में होने पर प्रवाहित होता है।
अतः,कथन $A$ सत्य है और कथन $B$ असत्य है।

(B) यह परिपथ $10 \text{V}$ की बैटरी से जुड़ी चार समानांतर शाखाओं से बना है।
प्रत्येक शाखा में एक प्रतिरोधक और एक डायोड है।
$10 \text{V}$ की बैटरी के सापेक्ष डायोड की ध्रुवता का विश्लेषण करने पर:
$1$. शीर्ष शाखा ($4 \Omega$ प्रतिरोधक) में डायोड फॉरवर्ड-बायस स्थिति में है।
$2$. दूसरी शाखा ($3 \Omega$ प्रतिरोधक) में डायोड रिवर्स-बायस स्थिति में है (यह एक खुले परिपथ की तरह कार्य करता है)।
$3$. तीसरी शाखा ($2 \Omega$ प्रतिरोधक) में डायोड फॉरवर्ड-बायस स्थिति में है।
$4$. निचली शाखा ($5 \Omega$ प्रतिरोधक) में डायोड रिवर्स-बायस स्थिति में है (यह एक खुले परिपथ की तरह कार्य करता है)।
केवल $4 \Omega$ और $2 \Omega$ प्रतिरोधक वाली शाखाएं ही सक्रिय हैं।
ये दो प्रतिरोधक समानांतर में हैं,इसलिए तुल्य प्रतिरोध $R_{\text{eq}}$ होगा:
$R_{\text{eq}} = \frac{4 \times 2}{4 + 2} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3} \Omega$.
बैटरी से ली गई कुल धारा $I$ है:
$I = \frac{V}{R_{\text{eq}}} = \frac{10}{4/3} = \frac{30}{4} = 7.5 \text{A} = \frac{15}{2} \text{A}$.
अतः,सही विकल्प $B$ है।