Perché i LED non obbediscono alla legge di Ohm?

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In una domanda precedente, mi è stato detto che i LED non obbediscono alla legge di Ohm . (Vedi Calcolare la tensione prevista attorno a una resistenza )

In poche parole: come va?

Cosa li fa comportare in modo così diverso? Come dovremmo trattarli in un circuito e calcoli?

Ci sono altri componenti con un comportamento simile?

led ohms-law

— Antoine_935
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Il modello di diodo non ideale ha un termine esponenziale in esso. Ancora più importante, le leggi di Kirchoff sono soddisfatte e quelle sempre applicabili.

— Matt Young,

@MattYoung solo per chiarezza, il diodo ideale ha un termine esponenziale e il modello di soglia è solo una semplificazione molto approssimativa

— clabacchio

Prova ad applicare una certa tensione variabile all'acqua. Quello che troverai è che la resistenza cambia con la tensione. Anche l'aria non obbedisce alla Legge di Ohm - hai gigantesche tensioni che fluttuano nell'aria. Ma non c'è quasi corrente finché la tensione non raggiunge un certo livello. Ciò che osservi allora è una scintilla sotto forma di illuminazione. La legge di Ohm si applica solo ai materiali resistivi - per definizione. Ciò che non obbedisce alla Legge di Ohm non è un resistore.

— Jonny B Buono,

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Hai appena scoperto il principio dei dispositivi lineari e non lineari. Aspettatevi un comportamento non lineare da tutti i semiconduttori.

— Gbarry,

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La legge di Ohm si applica alla resistenza. Tutti gli aspetti resistivi di un dispositivo si comporteranno secondo la legge di OHm.

Se inverti la tua domanda, vedi che ogni cosa che si comporta secondo la legge di Ohm deve essere una resistenza. C'è solo così tanto che si può fare con la pura resistenza. Quindi logicamente tutto ciò che non si comporta secondo la legge degli ohm non è un resistore. O qualsiasi cosa che non sia un resistore non si comporterà secondo la legge degli ohm.

Credo che si chiama tautologia.

Nella progettazione dei circuiti abbiamo molti dispositivi diversi, tutti con proprietà uniche per essere in grado di implementare cose / funzioni diverse.

— segnaposto
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Penso che la tua risposta debba essere evidenziata di più in quanto è l'unica corretta (al momento sto scrivendo questo). La legge di Ohm è empirica e originariamente derivava dall'osservare il comportamento di fili di diversa lunghezza. L'acqua non obbedisce alla Legge di Ohm, l'aria no - solo i materiali conduttivi lo fanno, e anche allora non sempre.

— Jonny B Buono,

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Se avessi una scatola nera e attraversassi una corrente - quindi misurassi la tensione attraverso di essa - potrei calcolare la sua resistenza in quel momento. Non importa cosa c'è nella scatola nera.

— Brad

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Esattamente - come ho detto: un diodo non ha una "resistenza fissa". Potrei comunque sostenere che ha una resistenza nota per una data corrente. La domanda era se obbedisce alla legge di Ohm, e lo fa. Semplicemente non ha una resistenza costante.

— Brad

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@ Brad, non obbedisce alla legge di Ohm - punto. Per la legge di Ohm, V e I sono proporzionali , cioè il rapporto è costante .

— Alfred Centauri,

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Stai descrivendo il fatto che la risposta non è lineare - e sono d'accordo che non lo sia. Tuttavia non era questa la domanda. Con questa logica un "resistore variabile" disobbedirebbe anche alla legge degli ohm. La legge di Ohm definisce la relazione tra resistenza, corrente e tensione come un'equazione - proporzioni tra loro. Afferma semplicemente che un cambiamento in uno richiederà almeno un cambio all'altro per rimanere valido. Stai insistendo sul fatto che R deve mantenere costante mentre solo V e io cambiamo per un dispositivo. Questo descriverebbe un dispositivo lineare e puramente resistivo, ma non l'unico che si applicherebbe.

— Brad

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Lo fanno - semplicemente non hanno una resistenza "fissa". Se lo guardi dal punto di vista di avere una caduta di tensione diretta fissa (cosa che fanno, a seconda della regione operativa), guardali più come se avessero una tensione fissa attraverso di loro. Pertanto, quando diverse correnti li attraversano, la loro tensione rimarrà (relativamente) costante, ma la resistenza cambierà.

Questa è una risposta semplicistica, ma penso che tu stia parlando a questo livello.

— chiodo senza testa
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Bene, è un diodo , che è un semiconduttore che significa intrinsecamente che non ha una conduttanza fissa , come un normale conduttore. Le proprietà di questo (e di altri) semiconduttori sono complesse. Fanno cose diverse in diverse regioni operative . La sua resistenza è più un artefatto del suo funzionamento in qualsiasi punto specifico - al contrario di una quantità fissa. Vedi "Caratteristica corrente-tensione" qui: en.wikipedia.org/wiki/Diode

— Brad

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Questa non è una buona risposta Se un elemento circuitale obbedisce alla legge di Ohm, la tensione è proporzionale alla corrente, ovvero la tensione attraverso è una funzione lineare della corrente attraverso - arresto completo. Inoltre, questa risposta unisce la nozione di resistenza, V / I e resistenza dinamica , dv / di. Vedi, ad esempio, youtube.com/watch?v=QF6V74D2hbY

— Alfred Centauri

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Non sono d'accordo La legge di Ohm non afferma che la resistenza non può essere una funzione. Negare ciò significa che, ad esempio, un potenziometro o un reostato non obbediscono alla Legge di Ohm, perché qualcuno può ruotare la manopola.

— Kaz,

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@Kaz, linearità e invarianza temporale sono nettamente diverse. Stai unendo i due. Se fossero uguali, non avremmo bisogno di specificare separatamente, ad esempio, un sistema lineare invariante nel tempo. Un resistore variabile è, in qualsiasi momento, un resistore con resistenza costante rispetto alla tensione che lo attraversa o alla corrente che lo attraversa.

— Alfred Centauri,

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@AlfredCentauri Ma lo è anche un diodo, in qualsiasi momento. È come un reostato, tranne per il fatto che il demone all'interno del diodo che gira la manopola sta guardando la tensione diretta piuttosto che il tempo.

— Kaz,

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In poche parole, perché non sono resistori ma giunzioni pn, e per questo il loro rapporto VI è esponenziale.

Ciò non significa che non puoi calcolare la loro corrente, solo che non è così semplice come per i resistori. Ad esempio, è possibile trattarli con un modello di soglia, con una caduta di tensione fissa. Quindi la corrente verrà impostata da resistori esterni o componenti attivi.

I LED sono diodi, quindi questa è l'ovvia somiglianza. Anche la giunzione emettitore di base di un transistor bipolare è un diodo e si comporta in modo simile. L'unica differenza con i diodi è che la loro tensione di soglia è più alta a causa dei diversi materiali e droghe.

— clabacchio
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Una lampadina, al primo esame, potrebbe non sembrare obbedire alla legge degli ohm. Misura la sua resistenza con un multimetro e potrebbe essere di 5 ohm. Collegalo a un alimentatore in grado di illuminarlo e misurare corrente e tensione e la sua resistenza sarà notevolmente aumentata (forse 20 o 30 ohm). È ancora un resistore ma la sua resistenza cambia con la potenza erogata.

Un resistore dipendente dalla luce è un altro esempio - la sua resistenza cambia con la luce incidente - è ancora un resistore e obbedisce alla legge degli ohm - ma ci vuole un po 'più di un grafico lineare a volt-corrente per capire le cose.

— Andy aka
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