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옴의 법칙을 사용하여 주어진 와이어의 저항력


Ohm의 법칙은 전위차와 전류의 관계를 보여줍니다. 전류가 도체를 통해 흐르는 경우, 전류는 도체에 적용되는 전압에 비례합니다. 옴은 전기 저항의 Si 단위입니다. 유명한 독일 물리학 자 Georg Simon Ohm은 1826 년에 저항을 위해 일했으며 1827 년에 수학자 Bearbeitet의 책 Die Galvanische Kette에서 출판되었습니다. Ohm의 법칙은 물리학 자 Georg Simon Ohm을 기리기 위해 지명되었습니다. 따라서 Ohm 's Law가 무엇인지, Ohm's Law의 적용, Ohm 법칙 제한, Ohm 's Law Magic Triangle, Ohm's Law의 검증, OHM 법칙에 대한 워터 파이프 비유

에 대해 논의 할 것입니다.

옴의 법칙은 무엇입니까?

Ohm의 법칙은 1789 년 George Ohm에 의해 제시되었습니다.이 법에 따르면 회로를 통해 흐르는 전류는 셀 터미널의 전압 차이에 비례하여 다릅니다. 

v> i

v =ir

여기서 R은 저항으로 알려진 상수입니다. 그것은 전류의 흐름에 의해 생성 된 방해입니다. 저항 단위는 옴입니다. 와이어의 길이에 따라 온도에 따라 증가하고 와이어 면적이 증가함에 따라 감소합니다. 

그래프에서 전압과 전류를 플로팅 할 때 아래 그림과 같이 그래프를 얻습니다. 우리는 양수와 직선 경사를 얻으므로 전압과의 전류가 일정한 증가 함을 나타냅니다. 

Ohm의 법칙은 전기에서 가장 중요한 법률 중 하나입니다. 전기 회로의 행동을 연구하기 위해 Ohm의 법칙은 가장 널리 사용되는 규칙 중 하나입니다. 

그러나 모든 지휘자가 Ohm의 법칙을 엄격히 따르는 것은 아닙니다. 다양한 도체는 변형을 보여주고 V-I 그래프에 대한 직선 경사가 없습니다.

전기 저항

재료의 저항은 도체의 전기 저항을 결정하는 데 기본 요소이며, 다른 재료의 특성을 설명하는 저항 방정식의 일부입니다.

전기 저항을 설명하기 위해 간단한 예제를 사용할 수 있습니다. 와이어를 가로 지르는 전자 (현재 전기 캐리어)의 흐름이 경사로 아래로 흐르는 대리석으로 표현된다고 가정합니다. 경사로에 장애물을 넣으면 저항이 발생합니다. 대리석이 장벽과 충돌하면서 에너지의 일부를 잃어 경사로 아래로 대리석의 전체 흐름이 느려졌습니다.

패들 휠을 통과하는 물의 전류 속도에 대한 효과는 저항이 전류 흐름에 미치는 영향을 파악하는 데 도움이 될 수있는 또 다른 비교입니다. 다시, 에너지는 패들 휠로 옮겨져 물이 더 느리게 움직입니다.

전자 흐름의 현실은 전자가 재료를 통과하지만 원자의 핵의 격자와 같은 구조에 의해 느려지기 때문에 대리석 예에 더 가깝습니다. 

도체 와이어의 전기 저항은 다음과 같이 정의됩니다

r =la

재료의 저항은 어디에 있습니까 (구성에 따라 다름), L은 도체 와이어의 길이이며 A는 와이어의 단면적 (제곱 미터)입니다. 방정식에 따르면, 더 긴 도체는 전기 저항이 높고, 단면적이 더 큰 것은 저항이 낮습니다.

저항에 영향을 미치는 요인 :

  1. 물질의 특성 :

그들의 저항성에 따르면, 재료는 절연체, 도체 및 반도체로 분류됩니다.

절연체는 저항력이 높지만 도체는 저항이 매우 낮습니다.

  1. 온도 :

재료의 온도가 상승함에 따라 저항도 증가합니다.

  1. 단면적 :

 와이어의 저항 R은 다음과 같이 단면 영역 A와 반비례합니다.

r α 1/a…. (1)

더 두꺼운 와이어는 더 얇은 와이어보다 저항이 적다는 것을 의미합니다. 우리는 방정식 R α l… .. 및 (1)

를 결합 할 때 다음을 얻습니다.

r α l/a

r =ρl/a

이 방정식은 전도성 와이어의 저항, 와이어의 길이, 와이어의 단면적 및 와이어의 저항 사이의 관계를 나타냅니다.

.

결론

우리가 Ohm의 법칙과 철사의 저항에 대해 논의했듯이. Ohm의 법칙에 따르면 회로를 통해 흐르는 전류는 셀 터미널의 전압 차이에 비례하여 변합니다. 저항은 지휘자의 전류 흐름의 반대입니다. 와이어의 저항은 물질의 특성, 와이어의 길이, 단면적 및 온도에 따라 다릅니다.

제너 다이오드는 여기에 설명 된 여러 단계 또는 구역을 통과합니다.

(a) Zener 다이오드는 특성 곡선의 오른쪽 절반에 양극 및 음극 단자를 가로 질러 양의 전압 인 전방 전압을 수신합니다. 이 영역에서는 다이오드가 앞으로 바이어스됩니다. 전압은 전압이 임계 값 전압으로 알려진 특정 지점에 도달 할 때까지 한동안 작습니다.

(b) 제너 다이오드에있을 때, 특성 곡선의 왼쪽 절반이 더 필수적입니다. 제너 다이오드는이 시점에서 음극 및 양극 단자를 가로 질러 양의 전압을 수신합니다. 이 영역에서 다이오드는 역 바이어스됩니다. 역전 전압을받을 때 전류는 초기에 상당히 낮습니다. 다이오드는 누출 전류라고 알려진 작은 전류 만 있습니다. 분해 전압에 도달하면 현재 스카이 락. 극단적 인 피크 때문에이 전류는 눈사태 전류로 알려져 있습니다.

(c) 분해 전압 지점은 눈사태 전류로 인해뿐만 아니라 제너 다이오드의 전압 이이 지점에 도달하면 전류가 전류가 극적으로 증가하더라도 해당 전압에서 일정하게 유지되기 때문에 매우 중요합니다. 이것은 전압 조절 응용 분야에서 Zener 다이오드를 가치있게 만듭니다.

(d) 제너의 전압이 제너 다이오드의 제너 전압 인 VZ라고도하는이 분해 전압에 도달하면 제너가 자체적으로 낮은 전압이 자라지 않을 것입니다. 제너 다이오드의 제너 전압이 5.1V이고 다이오드를 공급하는 전압이 약 5.1V 인 경우, 제너는 단자에서 5.1V를 떨어 뜨립니다. 전압 (및 전류) 전원이 계속 증가하더라도 12V로 계속 증가하더라도 제너 다이오드는 제너 전압을 5.1V로 유지합니다.

(e). 이것은 Zener 다이오드의 가장 중요한 단일 기능으로, 앞서 언급했듯이 회로에서 전압 조절기로 작동 할 수 있습니다. 회로의 전압 또는 전류가 증가하더라도 위의 I-V 특성 곡선으로 표시된 것처럼 제너를 가로 질러 낮은 전압이 붕괴 또는 제너 전압을 능가하지 않습니다.

제너 고장

고장은 Zener 파괴 현상으로 인해 발생하며, 이는 전압이 5.5 볼트 미만으로 떨어질 때 발생합니다. 또한 5.5 볼트에서 발생하는 이온화에 영향을 줄 수 있습니다. 두 프로세스 모두 동일한 결과를 제공하므로 별도의 회로가 필요하지 않습니다. 그러나 각 공정의 온도 계수는 다릅니다. 제너 효과의 온도 계수는 음수 인 반면, 충격 효과의 온도 계수는 양수입니다. 두 온도 효과는 거의 동일하기 때문에 서로를 취소합니다. 이로 인해 제너 다이오드는 큰 온도 범위에서 가장 안정적입니다.

눈사태 고장

역 포화 전류는 눈사태 분해 메커니즘을 담당합니다. PN- 접합은 P- 타입 및 N- 타입 재료로 구성된다. P 및 N 형 재료가 만나는 시점에서 고갈 영역이 형성됩니다.

PN 접합부의 P 및 N- 형 재료는 이상적이지 않으며, P- 타입 재료의 전자 및 N- 타입 재료의 구멍과 같은 불순물을 함유한다. 고갈 영역의 너비는 다양합니다. 폭은 P 및 N 지역의 터미널에 주어진 바이어스에 의해 결정됩니다.

고갈 구역을 가로 지르는 전기장은 역 바이어스에 의해 증가된다. 강한 전기장이 고갈에 걸쳐 우세 할 때, 소수 충전 운송 업체의 속도는 고갈 영역을 가로 질러 증가합니다. 이 캐리어는 크리스탈의 원자와 충돌합니다. 충전 캐리어는 강력한 충돌로 인해 전자를 원자에서 끌어 당깁니다.

충돌의 결과로 전자 구멍 쌍이 증가합니다. 전자 구멍 쌍은 높은 전기장에서 유도 할 때 결정의 다른 원자와 신속하게 분할되고 분쇄된다. 공정이 진행 중이며 전기장이 증가함에 따라 PN 접합부에서 역 전류가 흐르기 시작합니다. 눈사태 고장은이 과정의 이름입니다. 다이오드가 완전히 태워 졌기 때문에 정션은 고장 후에 이전 위치로 되돌릴 수 없습니다.

결론

제너 다이오드는 실리콘으로 만들어진 반도체 장치로 전류가 양방향으로 흐를 수 있습니다. 특정 전압에 도달하면 다이오드의 특수한 도핑 된 P-N 접합은 다른 방향으로 수행하도록 설계되었습니다. 제너 다이오드는 잘 정의 된 리버스 브레이크 다운 전압을 가지고 있으며, 이는 전류를 수행하기 시작하고 손상없이 반전 바이어스 모드로 작동 할 수 있습니다. 또한, 다이오드를 가로 지르는 전압 강하는 광범위한 전압에 걸쳐 일정하게 유지되므로 제너 다이오드는 전압 조절에 이상적입니다.



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