Por que os LEDs não obedecem à lei de Ohm?

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Em uma pergunta anterior, foi-me apresentado que os LEDs não obedecem à lei de Ohm . (Consulte Calcular a tensão esperada em torno de um resistor )

Simplificando: como é isso?

O que os faz se comportar de maneira tão diferente? Como devemos tratá-los em um circuito e cálculos?

Existem outros componentes com comportamento semelhante?

led ohms-law Antoine_935
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O modelo de diodo não ideal possui um termo exponencial. Mais importante, as leis de Kirchoff são cumpridas e sempre são aplicáveis.
Matt Young
@MattYoung apenas para maior clareza, o diodo ideal tem um termo exponencial, eo modelo de limiar é apenas uma simplificação muito grosseira
clabacchio
Tente aplicar uma certa tensão variável na água. O que você encontrará é que a resistência muda com a tensão. O ar também não obedece à Lei de Ohm - você tem tensões gigantescas flutuando no ar. Mas quase não há corrente até que a tensão atinja um determinado nível. O que você observa então é uma faísca na forma de uma iluminação. A lei de Ohm se aplica apenas a materiais resistivos - por definição. O que não obedece à Lei de Ohm não é um resistor.
precisa
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Você acabou de descobrir o princípio de dispositivos lineares vs não lineares. Espere um comportamento não linear de todos os semicondutores.
precisa saber é o seguinte

Respostas:

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A lei de Ohm se aplica à resistência. Todos os aspectos resistivos de um dispositivo se comportam de acordo com a lei de OHm.

Se você inverter sua pergunta, verá que tudo que se comporta de acordo com a lei de Ohm deve ser um resistor. Há tanta coisa que se pode fazer com pura resistência. Então, logicamente, qualquer coisa que não se comporte de acordo com a lei de ohms não é um resistor. Ou qualquer coisa que não seja um resistor não se comportará de acordo com a lei de ohms.

Eu acredito que isso é chamado de Tautologia.

No projeto de circuitos, temos muitos dispositivos diferentes, todos com propriedades únicas para poder implementar coisas / funções diferentes.

espaço reservado
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Eu acho que sua resposta precisa ser destacada mais, pois é a única correta (no momento em que estou escrevendo isso). A lei de Ohm é empírica e foi originalmente derivada da observação do comportamento de fios de diferentes comprimentos. A água não obedece à Lei de Ohm, o ar não - apenas materiais condutores, e mesmo assim nem sempre.
Jonny B Good
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Se eu tivesse uma caixa preta e passasse uma corrente através dela - depois medisse a tensão através dela - eu poderia calcular sua resistência naquele momento. Não importa o que está na caixa preta.
21313 Brad
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Exatamente - como eu disse: um diodo não tem uma "resistência fixa". No entanto, eu poderia argumentar que ele tem uma resistência conhecida para uma dada corrente. A questão era sobre se ela obedece à lei de ohms, e obedece. Apenas não tem uma resistência constante.
21313 Brad
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@ Brad, não obedece à lei de Ohm - ponto final. Para a lei de Ohm, V e I são proporcionais , ou seja, a razão é constante .
Alfred Centauri
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Você está descrevendo o fato de que a resposta é não linear - e eu concordo que não. No entanto, essa não era a questão. Por essa lógica, um "resistor variável" também desobedeceria a lei de ohms. A lei de Ohms define a relação entre resistência, corrente e tensão como uma equação - proporções entre si. Apenas afirma que uma mudança em uma exigirá pelo menos uma mudança em uma para permanecer válida. Você está insistindo que R deve manter constante enquanto apenas V e eu trocamos por um dispositivo. Isso descreveria um dispositivo linear e puramente resistivo - mas não o único que se aplicaria.
23413 Brad
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Eles têm - eles simplesmente não têm uma resistência "fixa". Se você observar o ponto de vista de ter uma queda de tensão direta fixa (o que eles costumam fazer - dependendo da região de operação) - veja-os mais como tendo uma tensão fixa através deles. Portanto, à medida que diferentes correntes passam por eles, sua tensão permanece (relativamente) constante, mas a resistência muda.

Essa é uma resposta simplista - mas acho que você está falando nesse nível.

Brad
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Bem, é um diodo , que é um semicondutor, o que significa inerentemente que não possui condutância fixa , como um condutor normal. As propriedades deste (e de outros) semicondutores são complexas. Eles fazem coisas diferentes em diferentes regiões operacionais . Sua resistência é mais um artefato de sua operação em qualquer ponto específico - em oposição a uma quantidade fixa. Veja "Característica de tensão-corrente" aqui: en.wikipedia.org/wiki/Diode
Brad
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Esta não é uma boa resposta. Se um elemento do circuito obedece à lei de Ohm, a tensão é proporcional à corrente, ou seja, a tensão transversal é uma função linear da corrente através de - ponto final. Além disso, essa resposta confunde a noção de resistência, V / I e resistência dinâmica , dv / di. Veja, por exemplo, youtube.com/watch?v=QF6V74D2hbY
Alfred Centauri
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Eu não concordo A lei de Ohm não afirma que a resistência não pode ser uma função. Negar isso significa que, por exemplo, um potenciômetro ou reostato não obedece à Lei de Ohm, porque alguém pode girar o botão.
Kaz
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@ Kaz, linearidade e invariância do tempo são distintamente diferentes. Você está confundindo os dois. Se fossem iguais, não precisaríamos especificar separadamente, por exemplo, um sistema linear invariável no tempo . Um resistor variável é, a qualquer momento, um resistor com resistência constante em relação à tensão que o atravessa ou à corrente através dele.
Alfred Centauri
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@AlfredCentauri Mas também é um diodo, a qualquer momento. É como um reostato, exceto que o daemon dentro do diodo que gira o botão está olhando para a voltagem direta em vez do tempo.
Kaz
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Simplificando, porque eles não são resistores, mas junções pn, e por isso a razão VI deles é exponencial.

Isso não significa que você não pode calcular a corrente deles, apenas que não é tão simples quanto aos resistores. Por exemplo, você pode tratá-los com um modelo de limite, com uma queda de tensão fixa. Então a corrente será ajustada por resistores externos ou componentes ativos.

Os LEDs são diodos, então essa é a semelhança óbvia. Além disso, a junção base-emissor de um transistor bipolar é um diodo e se comporta de maneira semelhante. A única diferença com os diodos é que a tensão limite é maior devido aos diferentes materiais e dopagem.

clabacchio
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Uma lâmpada, no primeiro exame, pode não parecer obedecer à lei de ohms. Meça sua resistência com um multímetro e pode ser de 5 ohms. Conecte-o a uma fonte de alimentação capaz de iluminá-lo e meça a corrente e a tensão, e sua resistência aumentará consideravelmente (talvez 20 ou 30 ohms). Ainda é um resistor, mas sua resistência muda com a energia fornecida a ele.

Um resistor dependente da luz é outro exemplo - sua resistência muda com a luz incidente - ainda é um resistor e obedece à lei de ohms - mas é necessário um pouco mais do que um gráfico linear de volt-corrente para descobrir as coisas.

Andy aka
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