Caracteristica statica a diodei. Punctul static de functionare.

Dorim sa aflam cum se modifica intensitatea curentului electric printr-o dioda in functie de tensiunea electrica aplicata la bornele sale in polarizare directa.

Am vazut ca exista un prag minim de tensiune (0,3 V) sub care curentul electric nu trece prin dioda iar dioda se comporta intr-un circuit la care este conectata in polarizare directa ca un intrerupator care deschide circuitul. Ce ne spune acest fenomen? Ca exista o rezistenta interna a diodei care variaza in functie de tensiunea aplicata la bornele ei. Aceasta rezistenta are legatura cu natura curentului electric prin semiconductori, mai exact cu acea cantitate minima de energie necesara pentru a disloca electronii din banda de valenta ducandu-i in banda de conductie pentru a-i pune in miscare prin circuit.

O rezistenta variabila a diodei presupune o intensitate variabila a curentului electric prin dioda in functie de tensiunea la bornele diodei aflata in polarizare directa. Dependenta acestei intensitati de tensiunea la borne este o functie neliniara (adica reprezentarea sa grafica nu este o dreapta, ci o curba). Aceasta curba este una exponentiala si ne arata ca peste un anumit prag al tensiunii la borne, asistam la o crestere exponentiala a intensitatii, fapt care face ca, in lipsa unei rezistente montate in serie cu dioda, un circuit alcatuit doar din sursa de tensiune si dioda sa intre in scurtcircuitare daca tensiunea depaseste o zona relativ restransa a valorilor de siguranta.

Curba grafica a dependentei intensitatii de tensiune in cazul diodei semiconductoare polarizate direct se numeste caracteristica statica a diodei si este, cu aproximatie, urmatoarea:




Se numeste STATICA deoarece la o temperatura si o tensiune electrica ce ramane constanta in timp, intensitatea curentului electric prin dioda ramane la randul ei constanta. Caracteristica diodei reflecta asadar aceasta dependenta statica a intensitatii de tensiune.

Am vazut la teoria semiconductorilor ca, in functie de temperatura din semiconductor, conductivitatea acestora scade sau creste, asadar intensitatea curentului electric printr-un semiconductor este influentata nu doar de tensiune, ci si de temperatura. Modificare intensitatii cu temperatura este, cu aproximatie, redata in urmatorul grafic:




Ce vedem in aceasta reprezentare grafica? Faptul ca mentinand constanta tensiunea la bornele diodei (Vd), intensitatea curentului electric prin dioda (Id) creste odata cu cresterea temperaturii. Asadar caracteristica statica a diodei semiconductoare se modifica odata cu temperatura, in sensul indicarii unei cresteri a intensitatii curentului electric prin circuit din ce in ce mai abrupte, pe masura ce fie voltajul, fie temperatura, fie amandoua cresc.

Se mai ridica urmatoarea problema: Intr-un circuit alcatuit dintr-o rezistenta Rk inseriata cu o dioda si montajul astfel realizat cuplat la o sursa de tensiune Vs care produce o cadere de tensiune Vd la bornele diodei conectate in polarizare directa cu sursa, dorim sa aflam care este intensitatea curentului electric prin circuit in functie de parametrii cunoscuti: Vs, Vd si Rk.




Deoarece avem de-a face cu un circuit serie de rezistente (Rk si dioda), aceeasi intensitate I a curentului prin circuit trece atat prin Rk (unde poate fi in mod sugestiv denumita Ir) cat si prin dioda (unde poate fi denumita Id).

Totusi NU PUTEM OBTINE O FORMULA a intesitatii curentului electric prin circuit in functie de acesti 3 parametri (Vs, Vd, Rk) deoarece insasi FORMULA variatiei s-ar modifica odata cu variatia valorii parametrilor, acest lucru datorandu-se faptului ca variatia nu este uniforma in timp (nu corespunde unei formule stabile), ci se raporteaza diferit la marimile mentionate in functie de valorile acestora.

Mai exact:

Variatia intensitatii curentului electric prin dioda in functie de tensiunea la bornele diodei am vazut ca este o curba exponentiala.

Asadar Id = f_neliniar (Vd).




Pe de alta parte, variatia intensitatii curentului electric prin rezistor in functie de tensiunea la bornele diodei (Vd) si tensiunea sursei (Vs) este o functie liniara.

Asadar Ir = f_liniar (Vs, Vd).




Valorile de pe grafic se deduc usor daca scriem legea tensiunilor a lui Kirchhoff pentru ochiul de circuit:

Vs = Rk x Ir + Vd

Cand Vd = Vs => Rk x Ir = 0 => Ir = 0
Cand Vd = Vs/2 => Rk x Ir = Vs/2 => Ir = Vs/2Rk
Cand Vd = 0 => Rk x Ir = Vs => Ir = Vs/Rk

Cum graficul acestor valori este o dreapta, intensitatea curentului prin rezistor variaza liniar in functie de Rk, Vs si Vd, conform acestei drepte.

Dupa cum spuneam anterior, intr-un circuit care inseriaza mai multe rezistente, intensitatea curentului electric este aceeasi prin tot circuitul.

De aceea: Ir=Id=I

Ca urmare, putem SUPRAPUNE GRAFICELE OBTINUTE si sa deducem intensitatea curentului electric prin circuit ca fiind data de proiectia pe axa I a singurului punct comun al celor doua grafice. Fiind chiar punctul referinta al circuitului in ceea ce priveste curentul electric care il traverseaza, acesta a fost denumit punctul static de functionare.




Punctul static de functionare ne ofera solutia grafica a ecuatiei I_circuit = f (Rk, Vs, Vd). Se numeste static deoarece pentru Rk, Vs si Vd constante, el ramane in aceeasi pozitie pe grafic la o aceeasi temperatura a diodei, atestand faptul ca I circuit nu se schimba la o temperatura constanta si valori constante ale Rk, Vs, Vd. Punctul static de functionare ne arata dependenta statica a intensitatii curentului electric prin circuit de temperatura si de valorile Rk, Vs, si Vd iar, mai departe, odata cu variatia lor, felul in care aceasta dependenta evolueaza raportat la noile valori .



 


Comentarii (0)

Nume

E-mail (nu se publica online)

Comentariu
Pentru a preveni subscrierea automata de comentarii de catre programe-robot, te rugam sa introduci textul din imagine in caseta alaturata. Comentariul va fi trimis doar daca textul corespunde imaginii.
»

 

Contribuie financiar..

Existenta unei astfel de lucrari presupune o investitie continua de timp, inspiratie si energie in cercetare si dezvoltare. Sustinerea financiara a proiectului poate asigura consacrarea deplina a eforturilor depuse inspre aducerea in manifestare a unei noi cunoasteri, capabila sa interconecteze in mod optim fiecare domeniu al vietii noastre cu fortele spirituale care ne guverneaza existenta.

 


Experiente de cunoastere..



 


Contact..

Eduard IrimiaAutor: Eduard Irimia
Locatie: Bucuresti, Romania
E-mail: contact@fortasigratie.ro
Mai multe informatii: Despre Autor

 

Din invataturile altora..


- "A te educa pe tine nu inseamna ca esti prost intr-o prima faza. Inseamna ca esti suficient de inteligent incat sa iti dai seama ca sunt teribil de multe lucruri de invatat." ~ Melanie Joy

- "Sa fii vesnic tanar nu inseamna sa ai 20 de ani, inseamna sa ai un ideal in viata pentru care sa lupti si pe care sa il cuceresti!"
~ Prof. Dr. Ana Aslan

- "Iubirea o lasi sa arda pana la capat, ca o lumanare. Nu o stingi brusc daca vrei sa ai sufletul impacat." ~ Ileana Carstea

- "Un om trebuie sa fie suficient de matur ca sa-si recunoasca greselile, destul de destept ca sa invete din ele si indeajuns de tare ca sa le indrepte!" ~ Alphonse Allais

- "Caracterul unui om nu se arata in momentele de confort, ci in cele de schimbari si controverse." ~ Martin Luther King

- "Cele mai intunecate locuri din iad sunt rezervate acelora care isi mentin neutralitatea in vremuri de criza morala." ~ Dante Alighieri

- "Lucrurile de care esti cu adevarat pasionat nu sunt intamplatoare, ele sunt chemarea ta."
~ Fabienne Frederickson

- "Nu cauta maretia. Cauta adevarul si le vei gasi pe amandoua." ~ Horace Mann

- "Nu poti schimba ceea ce refuzi sa confrunti."
~ Gina Senarighi

- "Grosolania este imitarea puterii de catre persoanele slabe." ~ Eric Hoffer

- "Omul intelept nu spune tot ce gandeste dar ce spune, gandeste." ~ Aristotel

- "Intotdeauna pare imposibil, pana cand se intampla." ~ Nelson Mandela

- "Adevarata ignoranta nu este absenta cunoasterii ci refuzul de a o dobandi."
~ Karl Popper

- "Totul se schimba atunci cand incepi sa emiti propria ta frecventa de ganduri, mai degraba decat sa o absorbi pe a celorlalti, cand incepi sa amprentezi Universul cu propriile intentii, mai degraba decat sa fii amprentat de tot ce este in jur." ~ Barbara Marciniak

- "Fara deviere de la norma lucrurilor, progresul nu este posibil." ~ Frank Zappa

- "Infruntarea adevarului este o munca grea. Adevarul te va elibera, dar mai intai trebuie sa induri suferinta nasterii sale."
~ Iyanla Vanzant

- "O lume diferita nu poate fi construita de oameni indiferenti." ~ Peter Marshall

- "Nu conteaza prea mult ce privesti, conteaza intotdeauna ce vezi." ~ Henry Thoreau

- "Avem nevoie de o revolutie globala. Dar aceasta trebuie sa fie o revolutie a constiintei."
~ John Kennedy

- "Singuratatea nu inseamna sa nu ai oameni in jurul tau. Inseamna sa nu ai cu cine sa impartasesti lucrurile care conteaza cu adevarat pentru tine." ~ Carl Jung

- "Raiul pe Pamant este o alegere pe care o avem de facut, nu un loc pe care il avem de gasit."
~ Wayne Dyer

- "Viata ta este mesajul tau catre lume. Ai grija sa fie unul inspirat." ~ Lorrin L. Lee

- "Cat timp exista abatoare, vor exista razboaie, campuri de lupta si sange varsat."
~ Leo Tolstoy

- "Integritatea inseamna sa actionezi corect si moral chiar si atunci cand nimeni nu este atent la ce faci." ~ C. S. Lewis

- "Viziunea fara actiune este visare. Actiunea fara viziune este cosmar." ~ Proverb japonez

- "Sufletele mari au vointa, cele slabe au doar dorinte." ~ Proverb Chinezesc

- "Viata este cel mai dificil examen. Multi il pica pentru ca incearca sa-i copieze pe altii. Ei nu stiu ca fiecare are in fata propriul lui set de intrebari si probleme." ~ intelepciune contemporana

- "O intindere uriasa de apa nu poate scufunda un vapor atata timp cat nu patrunde in interiorul vaporului. In mod asemanator, negativitatea unei lumi intregi nu te poate dobori atata timp cat veghezi si nu o lasi sa patrunda in interiorul tau." ~ intelepciune contemporana

- "Lucreaza pentru cauze, nu pentru aplauze. Traieste pentru a exprima, nu pentru a impresiona. Nu dispera sa-ti faci prezenta remarcata, fa-ti doar absenta simtita."
~ intelepciune contemporana

- "Adevarul este rezervat acelora care au curajul sa puna la indoiala toate lucrurile despre care au fost invatati." ~ intelepciune contemporana

- "Alcoolul nu este raspunsul la nici o intrebare. El doar te face sa uiti intrebarile."
~ intelepciune contemporana

- "Esti liber sa alegi. Dar nu esti liber de consecintele alegerilor tale."
~ intelepciune contemporana

- "Uita-te in oglinda. Aceasta este singura ta concurenta." ~ intelepciune contemporana

- "Nu ai nevoie de religie pentru a-ti construi moralitatea. Daca nu esti o persoana morala, atunci duci lipsa de compasiune si empatie, nu de religiozitate."
~ intelepciune contemporana

- "Cele 3 principii de baza ale dinamicilor de viata tridimensionala:
1 - Ceea ce credem, manifestam.
2 - Ceea ce simtim, atragem.
3 - Ceea ce intreprindem, devenim."

           ~ intelepciune contemporana

 

 

Inscrie-te in comunitatea noastra..

Adresa ta de e-mail:


Adaugare e-mail  Stergere e-mail


Pentru a evita ca mesajele sa ajunga in SPAM,
iti recomand sa adaugi la contactele din contul tau de e-mail adresa info@fortasigratie.ro