第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和5年度（2023年）下期
問21 (理論 問18（a）)

n接合形FETが動作している場合、下図のような閉回路を考えることができます。

赤い線の閉回路であるため、青い線のゲート電圧となる部分の電圧は0[V]となります。

これによりゲート-ソース間の電圧は問題文の図2より-1.8[V]となっているので、ソースと抵抗Rs間の任意の点での電圧は1.8[V]となります。

また、問題文の図2よりドレイン電流I_dが1.8[mA]と与えられており、この電流がFETを通ってR_sにも流れてきます。

以上のことから、R_sには緑の矢印の向きで電圧降下が起こります。

したがって、R_sはオームの法則から

R_s＝1.8/1.8✕10^-3

＝1000[Ω]

＝1[kΩ]

となります。

FET（電界効果トランジスタ）は、ゲート-ソース間の電圧Vgsによってドレイン電流Idを制御する素子です。

この問題では、FETのソース側に接続されている抵抗Rsを求めます。

①ソース電流

FETでは、ゲートにはほとんど電流が流れないため、ドレイン電流Idはそのままソース電流Isとなります。

ドレイン電流Idは以下のように与えられています。

Id=1.8mA

したがって、Is=Id=1.8mAとなります。

② ソース電圧

ソース電圧Vsは、以下の式で求められます。

Vs=Vg−Vgs

ゲート電圧Vgは0Vで、Vgs=−1.8Vなので、

Vs=0−(−1.8)=1.8V

③ Rsの計算

オームの法則Rs=Vs÷Isを用いて求めます。

Rs=1.8V÷1.8mA

1mA=0.001Aなので、

Rs=1.8÷0.0018=1000Ω=1kΩ

正解は1kΩとなります。