SATHEE: Modern Physics 6 Question 12

Modern Physics 6 Question 12

13. For the circuit shown below, the current through the Zener diode is

(Main 2019, 10 Jan II)

(a) $14 m A$

(b) zero

(d) $9 m A$

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Solution:

In the circuit, let the current in branches is as shown in figure below

By Kirchhoff’s node law,

$I_{1} = I_{2} + I_{3}$

Now, when diode conducts, voltage difference between points $A$ and $B$ will be

$V_{A B} = 120 - 50 = 70 V$

So, current $I_{1} = \frac{V_{A B}}{5 k Ω} = \frac{70}{5 \times 10^{3}}$

$I_{1} = 14 m A$

Since, diode and $10 k Ω$ resistor are in parallel combination, so voltage across $10 k Ω$ resistor will be $50 V$ only.

$\begin{array}{ll} \Rightarrow & I_{3} = \frac{50}{10 k Ω} = \frac{50}{10 \times 10^{3}} \\ \Rightarrow & I_{3} = 5 m A \end{array}$

$∴$ From Eqs. (i), (ii) and (iii), we get

$14 m A = I_{2} + 5 m A$

or current through diode,

$I_{2} = 14 m A - 5 m A = 9 m A$

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