전기 공학에서 OHMIC 및 비 OHMIC 재료를 구별합니다

전기 공학에서, 전기 전도성 재료와 옴 및 비 OHMIC 유형의 구별이 이루어진다.OHMIC 도체는 OHM의 법칙을 준수하여 전압과 전류 사이의 선형 관계를 표시하여 다른 전기 하중에서 일정한 저항을 나타냅니다.이 예측 가능한 특성은 전자 장치 및 회로를 설계하고 작동하는 데 역동적입니다.

반면, 비 OHMIC 도체는 가변 저항을 보여 주어 사용을 복잡하게 만들지 만 전력 조절 및 신호 처리와 같은 고급 응용 프로그램에서 이점을 제공합니다.그들의 행동은 온도, 재료 특성 및 전기 하중의 변화에 ​​따라 다르므로 유용성을 극대화하기 위해 상세한 분석이 필요합니다.OHMIC 및 비 OHMIC 도체의 탐색은 전자 구성 요소 설계 및 기능을 최적화하는 데 필요한 독특한 특성, 응용 프로그램 및 분석 방법을 강조합니다.

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그림 1. 옴 및 비 OHMIC 도체

옴 및 비 OHMIC 도체 이해

다른 유형의 도체에서 전압과 전류가 어떻게 상호 작용하는지 살펴보면 V-I 특성 곡선이라는 도구에 의존합니다.이 곡선은 y 축에 전압을 플로팅하고 x 축의 전류를 표시합니다.이 곡선을 생성하기 위해, 도체에 가입 한 전압이 점차 조정되는 동안 결과 전류는 측정됩니다.이 과정은 도체가 다양한 전압 레벨에 어떻게 반응하는지 보여줍니다.

Ohmic 도체에서 전압과 전류의 관계는 간단하고 예측 가능합니다.Ohm의 법칙에 따르면이 두 가지 수량은 직접 비례합니다.전압이 증가함에 따라, 전류는 정상 속도로 증가하여 직선 (선형) V-I 곡선을 생성합니다.이 선형성은 전압이 얼마나 많은지에 관계없이 도체 내의 저항이 일정하게 유지됨을 나타냅니다.이러한 조건에서 재료가 비선형 거동을 보일 수 있다는 이전의 가정은 저장소 도체에 대해 부정확 한 것으로 입증되었습니다.

그러나 비 OHMIC 도체는이 간단한 패턴을 따르지 않습니다.낮은 전압에서는 초기에 옴 전도체와 유사한 선형 관계를 나타낼 수 있습니다.그러나 전압이 계속 상승함에 따라 곡선이 직선에서 구부리거나 벗어나기 시작하여 저항이 더 이상 일정하지 않음을 나타냅니다.대신 적용된 전압에 따라 다릅니다.이 비선형 동작은 일반적으로 백열등 전구 및 특정 반도체 구성 요소와 같은 장치에서 볼 수 있습니다.이 경우, 다른 전기 조건 하에서 온도 변화 및 재료 특성과 같은 요인은 이동 저항에 기여합니다.

그림 2 : OHMIC 도체

전자 제품에서 옴 지휘자의 역할

OHMIC 도체는 OHM의 법칙 준수에 의해 정의되며, 이는 도체를 통해 흐르는 전류가 그 전압에 직접 비례한다는 것을 나타냅니다.간단히 말해서, OHMIC 도체에 적용된 전압을 두 배로 늘리면 전류도 두 배가됩니다.이 동작은 예측 가능하며 수학적으로 v = ir로 표시됩니다. 여기서 r은 저항입니다.Ohmic 도체에서 R은 전압 또는 전류의 변화에 ​​관계없이 일정하게 유지됩니다.

그림 3 : 옴 특성을 가진 재료의 예

저장 특성을 가진 재료의 일반적인 예에는 구리 및 알루미늄과 같은 금속뿐만 아니라 탄소 및 특정 금속 합금이 포함됩니다.이 재료는 안정적인 저항으로 알려져 있으며, 이는 전압과 전류 사이의 신뢰할 수있는 관계를 보장합니다.이 관계가 V-I 곡선에 그래프가 표시되면 결과는 직선입니다.이 선의 경사는 도체의 저항을 나타냅니다. 선이 가파르면 저항이 높습니다.얕다면 저항이 낮습니다.이 선형 관계는 전자 회로의 설계 및 기능에 영향을 미칩니다.예를 들어, 구리 와이어는 저항이 낮기 때문에 전기 시스템에서 광범위하게 사용되며, 이는 다른 작동 조건에서 안정적으로 유지됩니다.이 안정성은 일관된 회로 성능을 유지하고 과열 또는 전압 강하와 같은 문제를 피하는 데 동적입니다.

그림 4 : 저항

회로 내에서 전압 및 전류를 제어하기에 적합한 구성 요소 인 저항은 일반적으로 옴 동작을 나타냅니다.그들은 전기 흐름을 조절하기 위해 특정한 양의 저항을 제공하도록 설계되어 회로가 의도 한대로 작동하도록합니다.대부분의 응용 분야에서, 저항 저항의 예측 가능성은 매우 바람직하다.그러나, 서지 보호 장치에서와 같이 비 OHMIC 저항이 선호되는 상황이 있으며, 여기서 다른 전기 조건에 대한 반응으로 저항이 변화해야합니다.OHMIC 도체 및 구성 요소의 신뢰성 및 예측 가능한 특성은 대부분의 전자 장치의 골격을 형성합니다.다양한 조건에서 일관된 성능을 유지하는 능력은 간단한 배선에서 복잡한 회로 설계에 이르기까지 광범위한 응용 분야에서 필요합니다.

그림 5 : 비 OHMIC 도체

전자에서 비 OHMIC 도체의 고급 응용

비 OHMIC 도체는 적용된 전압으로 변화하는 저항을 특징으로하여 OHMIC 도체에 비해 동작을 더욱 복잡하게 만듭니다.전류와 전압이 직접 비례 인 옴 전도체와 달리, 비 OHMIC 도체는 옴의 법칙을 따르지 않습니다.예를 들어, 백열 전구에서 필라멘트의 저항이 가열됨에 따라 증가하여 전류 흐름을 변경합니다.즉, 전압이 두 배가되면 저항이 온도 및 재료 특성에 따라 변하기 때문에 전류가 두 배가되지 않음을 의미합니다.

그림 6 : 반도체 다이오드

반도체 다이오드는 전류가 주로 한 방향으로 흐르는 비 OHMIC 거동의 또 다른 예를 제공합니다.다이오드의 전압 전류 (V-I) 관계는 비선형입니다.다이오드는 적용된 전압이 순방향 전압으로 알려진 특정 임계 값을 초과 할 때까지 유의 한 전류가 흐르도록 허용하지 않습니다.이 임계 값 아래에서 전류는 매우 낮습니다.반면, 전압이 역 방향으로 적용될 때, 무덤 고장 전압에 도달 할 때까지 전류는 최소화됩니다.이 독특한 동작은 교류 (AC)가 직류 (DC)로 변환되는 정류 과정을 위해 해결됩니다.

그림 7 : 백열 전구

다이오드 및 백열 전구와 같은 구성 요소의 가변 저항 및 비선형 응답은 비 OHMIC 도체에서 전압, 저항 및 전류 간의 복잡한 관계를 강조합니다.이러한 특성은보다 고급 전자 애플리케이션에 사용되지만 예측 가능성 및 회로 설계 측면에서 도전을 도입합니다.엔지니어는 비 OHMIC 구성 요소를 전자 시스템에 통합하여 적절한 기능과 신뢰성을 보장 할 때 이러한 요소를 신중하게 고려해야합니다.

OHMIC 및 비 OHMIC 도체의 비교 분석

OHMIC 도체는 전류와 전압 사이의 간단한 선형 관계에 의해 쉽게 식별됩니다.그래프에 표시되면이 관계는 직선을 형성하여 적용된 전압에 관계없이 저항이 일정하게 유지됨을 나타냅니다.이 일관된 행동은 온도 또는 기타 작동 조건의 변화에 ​​영향을받지 않습니다.구리와 같은 재료, 배선에 일반적으로 사용되는 재료 및 저항과 같은 표준 전자 부품은 저장소 도체를 보여줍니다.그들의 안정적이고 예측 가능한 전기적 특성은 다양한 환경 조건에서 신뢰할 수있는 회로 성능을 보장하는 데있어서입니다.

비 OHMIC 도체는 다르게 행동하여 전압과 전류 사이의 비선형 관계를 나타냅니다.이러한 재료에서, 저항은 온도 및 전기 부하와 같은 요인으로 변화하여 직선을 형성하기보다는 구부리거나 곡선을 만드는 V-I 곡선으로 이어집니다.이는 저항이 일정하지 않지만 작동 조건에 따라 다르다는 것을 나타냅니다.비 OHMIC 도체의 예에는 현대 전자 제품에서 역동적 인 다이오드 및 트랜지스터와 같은 반도체 장치가 포함됩니다.배터리와 전기 화학 세포에 사용되는 전해질 도이 범주에 속합니다.이러한 구성 요소는 전력 조절 및 신호 처리와 같은 저항 및 전류 흐름의 제어 된 변화가 바람직한 응용 분야에서 유용합니다.

그림 8 : 비극성 도체의 저항

비 OHMIC 도체에서 저항을 평가하는 방법

비 OHMIC 도체의 저항을 찾으려면 전압 전류 (V-I) 곡선을 따라 특정 지점에서 차동 저항을 계산하는 경사 방법을 사용해야합니다.이 방법에는 곡선에서 두 점을 선택하고 전류 변화 (∆V)의 전압 변화의 비율을 계산하는 것이 포함됩니다 (∆V).이 두 지점 사이의 선의 기울기는 곡선의 특정 부분에서 저항을 제공합니다.

일정한 저항을 갖는 저항 도체와 달리, 비 OHMIC 도체는 전압 및 전류의 변화에 ​​따라 다른 저항을 나타냅니다.이는 경사 방법이 다른 작동 상태에서 도체가 어떻게 행동하는지를 반영하여 현지화 된 저항 측정을 제공하기 때문에 필요한 기울기 방법을 만듭니다.

비 OHMIC 도체에서 저항의 역학

비 OHMIC의 저항의 역학 지휘자
저항의 복잡한 변수 계산	비 OHMIC의 저항을 계산합니다 도체는 재료 특성, 온도와 같은 요소가 혼합되어 있습니다. 반도체의 변동, 전기장 강도 및 도핑 레벨. 이러한 요소는 상호 작용하여 도체의 저항을 할 수있는 방식으로 형성합니다. 상당히 복잡합니다.
재료 특성 및 저항	도체의 구성은 a 저항을 결정하는 데 주요 역할.예를 들어 반도체에서 다른 원자 (도핑으로 알려진 공정) 추가는 전자 이동 방식을 변경합니다. 재료를 통해.이 전자는 종종 원자와 충돌합니다 이 원자의 특성 (그들이 무엇인지, 어떻게 배열되는지)는 쉽게 영향을 미칩니다. 전자가 흐를 수 있습니다.전자가 더 어려워집니다 움직일수록 저항이 높아집니다.
온도 효과	온도 변화는 중요합니다 비 OHMIC 도체의 저항에 미치는 영향.온도가 상승함에 따라 도체의 원자는 더 강하게 진동하여 가능성을 높입니다. 그들과 충돌하는 전자.이 충돌 속도가 증가하면 더 높아집니다 저항.이 온도 감도는 더 많은 특성입니다 비 OHMIC 도체, 특히 온도가있는 환경에서 변동.
전기장 강도	반도체에서, 강도 전기장은 또한 저항에 영향을 줄 수 있습니다.강력한 전기장은 할 수 있습니다 더 많은 전하 담체 (전자 및 구멍)를 생성하여 저항을 줄입니다. 이 원칙은 특히 Varistors와 같은 장치에서 중요합니다. 전력 중에 과도한 전압을 전환하여 민감한 전자 장치를 보호하십시오 급증.
도핑과 그 효과	도핑 반도체 전기 특성을 수정합니다.숫자를 늘려서 전하 담체의 도핑은 일반적으로 저항을 낮 춥니 다.능력 도핑 레벨을 정확하게 제어하면 행동을 미세 조정할 수 있습니다. 반도체, 전자 장치가 다양한 조건.

결론

OHMIC 및 비 OHMIC 도체의 탐색은 전기 컨덕턴스 영역에서 강렬한 이분법을 보여줍니다.옴 지휘자는 확고하고 예측 가능한 특성을 갖는 전통적인 전기 회로 및 장치의 안정성과 효율을 계속 뒷받침합니다.그들의 일관된 저항은 기본 회로 설계 원칙과 전기 인프라의 광범위한 신뢰성을위한 초석을 제공합니다.마찬가지로, 동적 저항 특성을 갖는 비 OHMIC 도체는 전자 기술의 발전, 특히 다양한 운영 상태 하에서 전기적 특성의 미묘한 제어가 필요한 장치에서 핵심적인 역할을한다.특히 경사 방법과 같은 기술을 통해 이러한 도체의 저항을 정확하게 측정하고 조작하는 능력은 변화하는 조건에 혁신적이고 적응할 수있는 설계 회로를 설계 할 수있는 능력을 향상시킵니다.

우리는 상세한 분석 및 실제 응용을 통해 이러한 재료에 대한 이해를 더욱 이해하면서, OHMIC 및 비 OHMIC 행동의 차이점은 우리의 이론적 지식을 풍부하게 할뿐만 아니라보다 정교하고 신뢰할 수있는 전자 시스템의 개발을 안내합니다.따라서, 이들 지휘자에 ​​대한 연구는 단순히 학문적 일뿐 만 아니라 전자 공학 및 기술의 진화에 대한 끊임없는 노력이다.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. 3 개의 비 옴 지휘자는 무엇입니까?

반도체 : 실리콘 및 게르마늄과 같은 재료는 고유 한 밴드 구조로 인해 광범위한 전압과 온도에 대한 OHM의 법칙을 따르지 않습니다.

다이오드 : 전류가 한 방향으로 만 흐르도록 특별히 설계되어 적용된 전압의 방향에 따라 다른 저항을 나타냅니다.

트랜지스터 : 전자 회로에 광범위하게 사용되는이 장치는 입력 전압 및 신호에 따라 다양한 저항을 나타냅니다.

2. OHMIC 장치의 예는 무엇입니까?

금속 와이어 저항기 : 구리 나 니크롬과 같은 금속으로 만든 저항은 OHM의 법칙을 매우 밀접하게 따르며 일정한 온도 조건 하에서 전압과 전류 사이의 선형 관계를 나타냅니다.

3. ahmic 컨덕터의 특성은 무엇입니까?

전압 의존성 저항 : 일정한 비율을 유지하지 않고 적용된 전압으로 저항이 변합니다.

방향 의존성 : 다이오드와 같은 장치에서 저항은 적용된 전류의 방향에 따라 다를 수 있습니다.

온도 감도 : 많은 비 OHMIC 물질은 온도 변화에 대한 저항의 상당한 변화를 보여줍니다.

4. 비 OHMIC 및 OHMIC 도체의 차이점은 무엇입니까?

저항 행동 : OHMIC 도체는 다양한 전압 및 온도에 대해 일정한 저항을 가지고 있으며, 공식 v = irv = irv = ir에 부착됩니다.비 OHMIC 도체는 일정한 저항을 가지지 않으며 V-IV-IV-I 관계는 선형이 아닙니다.

선형성 : OHMIC 도체는 전류와 전압 사이의 선형 관계를 나타냅니다.비 OHMIC 도체는 전류 대 전압 곡선 또는 굽힘의 플롯이 비선형 관계를 나타냅니다.

5. 비 OHMIC 저항의 두 가지 예는 무엇입니까?

가벼운 방출 다이오드 (LED) : 전압이 적용된 상태에서 저항이 변경되며 전류는 특정 임계 값 전압 이상으로 전달할 수 있습니다.

바리스터 (전압 의존성 저항) : 고전압 스파이크로부터 회로를 보호하는 데 일반적으로 사용되는 전압으로 저항을 변화시키는 구성 요소.