オーミック導体と非オーミック導体の V-I 特性|物理

はじめに

オームの法則は、導体を流れる電流が端子間の電位差に正比例すると述べています。オームの法則に従う導体はオーム導体として知られていますが、オームの法則にあまり従わない導体は非オーム導体として知られています。

導体は、電流が流れやすい素材です。電気機器を設計する際には、導体がオーミックか非オームかを確認することが不可欠になります。私たちは、オーミックおよび非オーミック導体の V-I 特性に関する研究資料ノートを提供することを目指しています。

それらを介して熱と電流を伝達できる材料は、導体として知られています。自由電子またはイオンを持つすべての材料は、電気を通すことができます。自由電子は、原子核から非常に遠くにあり、原子から容易に離脱できる電子に使用されます。それらの動きが電流の流れの原因です。導体の例は、鉄と鋼です。

大量の自由電子を持つ導体は、良導体として知られています。同時に、非常に実現可能な量の電気を伝導する人は、悪い伝導体として知られています。一部の材料は電気を通しません。それらは絶縁体として知られています。絶縁体の例としては、木材やゴムがあります。

オームの法則は、1789 年にジョージオームによって提唱されました。この法則によれば、回路を流れる電流は、セルの端子間の電圧差に比例して変化します。

V ∝ I

V =IR

ここで、R は抵抗として知られる定数です。電流の流れによって生じる障害物です。抵抗の単位はオームです。ワイヤの長さとともに温度とともに増加し、ワイヤの面積の増加とともに減少します。

電圧と電流をグラフにプロットすると、次のようなグラフが得られます。正の直線的な勾配が得られるため、電圧に応じて電流が一定の増分であることを示します。

オームの法則は、電気における最も重要な法則の 1 つです。電気回路の動作を研究するために、オームの法則は最も広く使用されている規則の 1 つです。

ただし、すべての導体がオームの法則に厳密に従っているわけではありません。さまざまな導体が変化を示し、V-I グラフの傾きが直線ではありません。この記事では、オーミック導体と非オーミック導体の両方の V-I 特性について学習します。

オーム導体は、オームの法則に厳密に従う導体です。つまり、電圧は電流に比例して変化します。オーム導体の例としては、銀と抵抗器があります。

非オーミック導体は、オームの法則に厳密に従わない導体です。非オーミック導体の例は、半導体と電解質です。

任意の導体の V-I 特性は、電圧と電流の間のグラフをプロットすることによって得られます。電圧は y 軸にプロットされ、電流は x 軸に表示されます。電位差を変えることで、電流も変化します。 V と I の値を変えて、導体の V-I 特性を求めます。

オームの法則は、電圧と電流の間の線形関係を示しています。オームの法則に従うすべての導体は、オーム導体として知られています。これらの導体には、下の図に示すように、V-I の線形グラフがあります。したがって、オーム導体も非線形コンポーネントです。

非オーミック導体は、オームの法則にあまり従いません。最初は線形グラフに従うかもしれませんが、さらに進行すると、グラフは電圧と線形の非線形関係になります。たとえば、白熱電球や半導体デバイスです。

比較のパラメータ	オーム導体	非オーミック導体
定義	電流であるオームの法則に従う導体は、電位差に比例して変化します。	オームの法則に従わない導体は、非オーミック導体として知られています。
電流と電圧の関係	電流と電圧の間には線形関係があります。	電流と電圧は非線形の関係にあります。
電流と電圧の間の傾き	傾きは直線で正です。	斜面は曲線です。
温度の影響	温度が上昇すると、オーム導体は非オーム導体として振る舞い始めます。	抵抗値は温度の変化に応じて変化します。
例	金属、抵抗、ニクロム線。	半導体、電解質。

オームの法則は、電子機器で最も使用され、不可欠な規則の 1 つです。法則は、電圧と電流が互いに比例し、電圧が増加すると、電流も増加すると述べています。導体は、電流の流れを可能にする材料です。オームの法則に基づいて、オーム導体と非オーミック導体の 2 種類の導体があります。

この記事では、両方のタイプの導体について読みました。オーム導体と非オーム導体に関するこの学習資料ノートは、トピックの完全な知識を提供します。