Вольт-амперная характеристика
Вольт-ампе́рная характери́стика (ВАХ) — зависимость тока , протекающего через двухполюсник, от напряжения на этом двухполюснике. Записывается при медленном изменении или и описывает поведение двухполюсника на постоянном токе. Также ВАХ называют функцию , соответствующую данной зависимости, и график этой функции. Название «ВАХ» связано с единицами измерения напряжения (вольт) и тока (ампер) в системе СИ. Измерение ВАХ — одна из самых распространённых методик изучения электрофизических свойств элементов и структур.
ВАХ разных элементов
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e6/FourIVcurves-ru.svg/450px-FourIVcurves-ru.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f2/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82-%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B0.png/310px-%D0%92%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82-%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B0.png)
Для линейных элементов ВАХ представляет собой прямую линию (закон Ома).
Обычно рассматривают ВАХ нелинейных элементов (мерой нелинейности служит коэффициент ). Пример элемента цепи с существенно нелинейной ВАХ — электровакуумный диод.
Очень большая доля исследований ВАХ выполняется для полупроводниковых приборов. Для них типичны характеристики нетривиального вида, разного в зависимости от полярности напряжения (см. рис.). Встречаются и совсем сложные формы (S- или N- образные кривые), как, скажем, для динисторов или диодов Ганна. При этом форма ВАХ прибора, в числе прочего, зависит от температуры p-n-перехода. Для полупроводниковых диодов с p-n-переходом при росте температуры угол наклона прямой и обратной ветвей ВАХ увеличивается.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5c/JFET_n-channel_ru.svg/310px-JFET_n-channel_ru.svg.png)
Для трёхполюсных элементов с управляющим электродом (таких как транзистор, тиристор или электровакуумный триод) часто строят семейства кривых, являющихся ВАХ для двухполюсника при заданном токе или напряжении на третьем управляющем электроде элемента.
Измерения ВАХ
[править | править код]При измерениях ВАХ достаточно медленно варьируют напряжение со временем и регистрируют ток . Возможна и иная ситуация: задаётся ток, измеряется напряжение.
Если условие медленности изменения задаваемой величины не обеспечено, результат измерения может отличаться от истинной ВАХ. Обычно такое отклонение обусловливается инерционными свойствами прибора, ёмкостью/индуктивностью присоединённой к прибору цепи или паразитными явлениями. Также в подобных случаях возникает гистерезис — различие токов, фиксируемых при нарастании и снижении напряжения.
В реальной системе, работающей на относительно высоких частотах (близких к границе рабочего частотного диапазона конкретного устройства), значения токов нередко отклоняются от тех, которые соответствовали бы ВАХ, записанной в квазистатическом режиме.
Преобразования ВАХ
[править | править код]При последовательном или параллельном включении двух или нескольких двухполюсников вид ВАХ результирующего двухполюсника изменяется.
При параллельном соединении двух двухполюсников, напряжения на обоих приборах равны и при этом общий ток равен сумме токов, при последовательном — токи через каждый прибор равны, а общее напряжение на такой цепи равно сумме напряжений на элементах.
См. также
[править | править код]Это заготовка статьи по физике. Помогите Википедии, дополнив её. |
Для улучшения этой статьи желательно:
|