Вольт-амперная характеристика

Pause
ИИ-обзор статьи
Вольт-амперная характеристика (ВАХ) — зависимость силы электрического тока, протекающего через двухполюсник, от напряжения на нём, описывающая поведение элемента цепи на постоянном токе.
Нелинейные элементы и примеры
Для линейных элементов ВАХ описывается законом Ома и является прямой линией. Существенно нелинейную характеристику имеют диод, тиристор и стабилитрон.
Влияние частоты и температуры на ВАХ
На высоких частотах рабочая точка может отклоняться от статической ВАХ из-за инерционных свойств прибора и паразитных ёмкостей и индуктивностей. У полупроводниковых приборов форма ВАХ зависит от температуры p-n перехода.
Сложение токов при параллельном соединении
При параллельном соединении двухполюсников напряжения на них равны, а общий ток равен сумме токов ветвей. Результирующая ВАХ строится сложением токов при каждом напряжении, поэтому её вид отличается от ВАХ отдельных элементов.
Сложение напряжений при последовательном соединении
При последовательном соединении токи через элементы одинаковы, а общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных приборах. Результирующая ВАХ получается сложением напряжений при каждом токе, поэтому она также отличается от исходных характеристик.

Вольт-ампе́рная характери́стика (ВАХ) — зависимость тока, протекающего через двухполюсник, от напряжения на этом двухполюснике. Описывает поведение двухполюсника на постоянном токе. Также ВАХ называют функцию, описывающую эту зависимость, и график этой функции.

Описание

Обычно рассматривают ВАХ нелинейных элементов (степень нелинейности определяется коэффициентом нелинейности ), поскольку для линейных элементов ВАХ представляет собой прямую линию (описывающуюся законом Ома) и потому тривиальна.

Примеры элементов, обладающих существенно нелинейной ВАХ: диод, тиристор, стабилитрон.

Для трёхполюсных элементов с управляющим электродом (таких, как транзистор, тиристор или электровакуумный триод) часто строят семейства кривых, являющимися ВАХ для двухполюсника при заданном токе или напряжении на третьем управляющем электроде элемента.

В реальной системе, особенно работающей с относительно высокими частотами (близкими к границам рабочего частотного диапазона) для данного устройства, рабочая точка на ВАХ может пробегать по траекториям, отклоняющимся от ВАХ, измеренной на постоянном токе или низких частотах. Обычно такое отклонение связано с присущими инерционными свойствами прибора или ёмкостью и индуктивностью, присоединённой к прибору цепи, или паразитными ёмкостью и индуктивностью.

Форма ВАХ полупроводникового прибора зависит от температуры его полупроводниковой структуры, например, от температуры p-n перехода. Для полупроводниковых диодов с p-n переходом при увеличении температуры угол наклона прямой и обратной ветвей ВАХ увеличивается.

Преобразования ВАХ

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

Категории

Pause