二极管真的遵循欧姆定律吗？

二极管真的遵循欧姆定律吗？

欧姆定律指出，通过两点之间的导体的电流与两点之间的电压成正比。

引入比例常数后，电阻就可以得出描述此关系的常用数学公式：I = V / R，其中I是通过导体的电流（以安培为单位），V是跨越导体的电压（以单位为单位）伏特，R是导体的电阻，单位为欧姆。更具体地说，欧姆定律指出，在这种关系中，R是恒定的，与电流无关。”

https://zh.wikipedia.org/wiki/Ohm%27s_law

但是，我有一位电气工程师告诉我，二极管的确遵循欧姆定律V = IR，只是二极管具有可变电阻，该电阻会自动变化以对任何电流保持相对恒定的压降。

这是真的？

它是否遵循欧姆定律？

此外，如果将二极管放在电源的末端，阳极为+，阴极未连接，则仍然会看到电压下降，没有电流流动。解释一下。

下图显示了相对于HER508二极管上电流的电压降：

资料来源：http : //www.rectron.com/data_sheets/her501-508.pdf

这确实不是一个黑白问题，许多人会辩称它不遵循“欧姆定律”，并且根据您的争论方式，他们可能是正确的。

但是，事实是二极管的电阻会根据施加的电流或电压而变化。因此，不能像使用电阻器那样简单地通过良好的旧V = IR公式来查找二极管的电阻并使用“欧姆定律”来确定电压和电流之间的关系。从这个观点来看，没有一个二极管，或更准确地说是半导体，似乎没有遵循欧姆定律。

但是，如果您的电路中有一个二极管，其偏置电压为V或偏置电流为I，则在这些条件下二极管的电阻仍然是恒定的。也就是说，当二极管处于稳定状态时，欧姆公式仍然适用。如果您要计算该状态下电路的输出阻抗，那么要知道这一点很重要，但要知道，当电路处于不同状态时，阻抗会有所不同。

实际上，我什至认为二极管始终遵循欧姆定律。是V = IR。但是，对于二极管，R遵循一个相当复杂的方程式，其中包括V或I作为变量。

那是一个二极管

其中 R D = F （I ，V ）V = I 。F （I ，V $V = I.R_D$
$R_D = F(I,V)$
$V = I.F(I,V)$

因此，是的，从数学上讲，它确实遵循了欧姆的公式，只是在非常特殊的静态条件下，它没有对您有用的形式。

对于那些辩称“如果阻力不是恒定的，则不适用欧姆定律”的人，恐怕这是麦克斯韦的错误报价。欧姆的目的是在稳定的激励条件下电阻应随时间恒定。也就是说，在施加的电压和电流不变的情况下，电阻不会自发地变化。事实是，没有什么有固定的阻力。即使是谦虚的四分之一瓦电阻器，在预热和老化时也会改变电阻。

如果您认为这只是他对一个人的看法，那您将是对的，他的名字叫
乔治·西蒙·欧姆

您可能从未真正阅读过他的作品，或者如果您阅读过德语，则可能是原始版本。如果您这样做，并且以281页或过时的英语和电气术语警告我，这是一件很难读的书，您会发现他确实涵盖了非线性设备，因此应将它们包括在内。在欧姆定律中。实际上，有一个完整的附录，约35页，专门用于该主题。他甚至承认那里仍然有待发现的事物，并将其留待进一步调查。

欧姆定律指出..据麦克斯韦..

“作用在电路任何一部分末端之间的电动势是电流强度和电路那部分电阻的乘积。”

然而，那只是欧姆论题的一部分，用欧姆的话来说就是“在本文中定义的”一个伏特电路……已获得其永久状态”，我将其解释为任何与电阻相关的元素施加的电压或电流或其他任何因素，必须使其平衡。此外，在整个电路的励磁发生任何变化之后，必须重新平衡才能使公式有效。另一方面，Maxwell将其限定为，R不得随V或I改变。

那可能不是您在学校所教的内容，甚至不是您从许多知名来源引用或阅读过的内容，而是欧姆本人提供的。真正的问题是，许多人只觉察或理解由麦克斯韦（Maxwell）提出的欧姆理论的一种非常简单的解释，自从这位伟人实际上按照“欧姆定律”开展工作以来的几十年中，这种解释可能是错误地传播了。

当然哪一个会让您产生悖论。

简单地说就是事实，一旦欧姆稳定下来，电路上的电压就是电流乘以零件电阻的总和。

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

$E = I.R1 + I.R2 + I.R3$

R3是二极管安放的任何电阻。这样，R3是否为二极管并不重要。当然哪个是正确的。另一方面，麦克斯韦暗示由于电路包含非线性元件，因此该公式不适用，这当然是错误的。

那么，我们是否相信麦克斯韦写的是过度简化中的错误，并遵循欧姆的真实话语，还是我们抛弃了欧姆真正说的，然后继续麦克斯韦的简化，将非线性部分冷落了？

如果您认为二极管不适合您的欧姆定律模型，那么您的欧姆定律模型实际上就是麦克斯韦定律。需要被认为是欧姆论文的子集的事物。如果您认为二极管确实适合该模型，那么您实际上是在引用欧姆定理。

如我所说，它不是黑白的。最后，它并没有什么关系，因为它什么也没有改变。

$\Delta V$$\Delta i$$Rd=\frac{\Delta V}{\Delta i}$

您的朋友只是在描述标准（硅，非肖特基）二极管的行为，其vi曲线是指数，该指数基本上为零（对于使用mA作为电流轴的曲线图），该二极管在大约0.6时开始明显上升伏特，通常会击中约0.7伏特的高电流。也就是说，在低电流下动态电阻很高，并且在（约）0.6伏特之后迅速下降。这意味着，如果您有一个由可变电压和固定电阻驱动的正向二极管，则在相当大的电压范围内，二极管的正向电压将非常接近0.6或0.7伏。

二极管不遵循欧姆定律。从引用的段落中可以看出，欧姆定律明确指出R保持恒定。如果您在查看二极管IV曲线时尝试从V / I计算R，您会发现随着电压的增加，“ R”将发生变化。

您的电气工程师朋友不正确。说“电阻变化以保持恒定的Vdrop”完全没有意义。在这种情况下，“电阻”实际上只是在变化的V / I。如果允许R在V = IR中具有任何值，则该方程将变得无用，因为您无法预测任何东西。

在您的情况下，您不会看到电压降。设备的两侧将具有相同的正电压（相对于电源的-端子）

欧姆定律指出，通过两点之间的导体的电流与两点之间的电压成正比。

1. 二极管不是导体。

2. “ ...直接与...成正比”是指在相当大的工作范围内电压与电流之间的线性关系，显然并非如此。

所以不行; 二极管不符合欧姆定律。

二极管是二极管，它不会跟随或关心我们对其进行思考，书写或想象的任何事情。

因此，问题可以颠倒过来，例如
“可以使用欧姆定律对二极管的I / V特性进行建模吗？”

在这种情况下，答案可能是：
“是，在一定约束下可以使用欧姆定律，尽管它绝对不是最佳选择，也不是第一选择”

$v=R\,i$$R=f(i)$当确实要计算数字时，而确实令人头疼。

实际上，可以推动许多模型来适应二极管的性能，指出最适合您的应用的模型就是工作。

也可以将二极管建模为电容器：

$v=\frac{1}{C}\int i\,{\mathrm{dt}}$$\frac{1}{C}=f(v,i,t)$从零开始以适当的狄拉克（Dirac）增量弹出，以实现二极管的I / V特性。

这显然是一个完全疯狂的想法，没有理智的人甚至会想到使用它。

我只想弄清楚模型只是模型。他们与“现实”无关（无论它是什么意思），只要他们给出“正确”的答案，它们就是正确的。然后，其中一些更适合此目的。

因此，根据我们所追求的目标，可以找到更合适的模型：
恒定压降/阈值，恒定压降和固定电阻，指数模型和各种微分模型肯定比试图推动不愿意的欧姆定律好得多。

……我有一位电气工程师告诉我，二极管的确遵循欧姆定律，V = IR，只是二极管具有可变电阻，该电阻会自动变化以对任何电流保持相对恒定的压降。 这是真的？

是

• 但仅适用于饱和时的增量电压且电阻的固定值具有宽容差，但您可以考虑标称VI曲线。

什么饱和了？当动态对数电阻变得小于固定的体电阻时，则ESR几乎恒定，并且适用欧姆定律。

• 注意以下def'n是错误的！
  二极管正在流过最大可能的电流，因此施加电压的进一步增加不会对电流产生影响。 麦格劳-希尔科技术语词典，6E，麦格劳-希尔公司版权所有©2003。

什么是ESR？ 有效串联电阻通常通过VI曲线的切线或$ESR=\frac{\Delta V}{ \Delta I}$ 它可以用来测量带有步进脉冲或晶体管Vce（sat）的Cap ESR或损耗在一定范围内的任何东西。

那么，测量ESR需要多少电流？

• 它变得更加线性并固定在额定电流Vf附近，并且对于大多数使用该二极管的二极管通常可以预测
• 由于If（max）取决于额定功率Pd（max）和芯片尺寸，所以ESR始终与Pd成反比，不再是对数的，而是几乎恒定。-整个生产过程中的ESR公差可能为+/- 50％，但批量时<5％。
• 对于齐纳二极管，ESR被称为 $Z_{zt}$@一些If（mA）并且是相同的并且适用欧姆定律

例：

$V_f= V_{th} + I_f*ESR ~~~~~$
-Vth是齐纳阈值（LED，Ge，Si等）的曲线拐点

验证我的主张

东芝LED TL1-L3-xxx规格

• 2.85V（典型值）@ 350mA，最大1A（脉冲），因此测量ESR> 0.1A
• Pd（典型值）= 2.85 * 350mA = 1W
• （我的规则）ESR = k / Pd，其中k = 0.5（良好）到1（公平）

从上面的电子表格（从数据表生成）中，了解ESR（深绿色）如何在Vf = 2.85V以上变平

• ESR @如果
  • （左Y轴与右Y轴）

 1.5 Ω @ 100mA
 1.0 Ω @ 175mA
 0.5 Ω @ 350 mA ( 2.85V )
 0.25Ω @ 1000 mA  ( absolute max)

由于上述意味着ESR k系数= 0.5，所以这是一个出色的高效LED（不仅仅是好），像5mm的低功率LED往往具有k = 1，例如65mW，ESR = 16Ω。通常，产品质量越好，尺寸越大，k越低越好，这是一个有用的品质因数（FoM）。并记住规格的公差范围很广，但您的结果取决于供应商。

杂项（俗气）信息

理想情况下，二极管在过去的4年中具有固有的对数特性。这是一个大功率二极管，因此线性对数电阻与对数自然响应相比非常小。

我经常谈论二极管的增量线性电阻如何在k = 0.5的ESR = k / Pd的情况下遵循逆Pd额定值+/- 25％。这是我自己的发现，尚未教授但仍与大多数二极管和晶体管保持一致。尽管这部分没有Pd等级，但60'C为5A@1.1~1.7 @表示平均值。7W或0.07至0.14欧姆的ESR或平均值。每安培上升0.1V。这给出了在1至10A范围内的曲线的粗略估计，在该范围之上，曲线变为线性，如图4的log-lin图中的曲线所示。 http://www.eicsemi.com/DataSheet/HER501_8.pdf中。

但是，您显示的该曲线仅适用于窄脉冲，其中结温被调节为恒定的25'C。

但是对于ESR，它的确在最大额定电流的10％至100％之间遵循一条线性曲线。在此之下，增量R是对数的。

因此，是的，不是您的答案。这取决于ESR。

他们没有遵循欧姆定律，但这并没有使比较毫无用处。

首先，考虑一下，如果我有任意两个值，例如电压和电流，则可以定义一些函数R，该函数R是将两者相等的“电阻”。在这种情况下，二极管的R（二极管的“电阻”）是高度非线性的。鉴于我基本上可以为我喜欢的任何设备创建这种关系，因此声称二极管遵循欧姆定律类似于说“任何东西至少可以在空气中滴下​​”。（规则11）

但是，这种关系对于小信号模型可能非常有用。让我们以二极管行为的基本指数区域为例：$I=I_0e^{kV}$，其中$ k是该特定二极管的某个常数。如果我取导数，我得到$\frac{dI}{dV}=kI_0e^{kV}$。我可以用它为偏置有一定电压的二极管构建一个小信号模型。只要小信号电压足够小，就不会产生太多的非线性效应，我可以做一些电路设计，就好像二极管是电阻一样。

欧姆定律除通过电阻器的电流和电压外，还适用于许多其他方面。但是，无论您在哪里尝试应用它，最终都会失败。对于电阻器，当电流和电压高到足以使电阻器冒烟时，击穿就会发生。对于磁路，当部分电路饱和时，欧姆定律将失效。它也可以应用于通过管道的流体流动，非法移民模型等等。

对于普通二极管，有Shockley开发的IIRC DIODE EQUATION。它是I = Io（e ^（Vd / nVt）-1）。二极管不符合欧姆定律。有关更多详细信息，请参见https://en.wikipedia.org/wiki/Diode_modelling。当然，与其他模型一样，该模型也有其失败的极限。

在普通的电路建模中，我使用一个电压控制开关，该开关与约0.6伏的电压源串联。低于0.6伏时，开关断开并且没有电流流动。高于0.6伏时，无论电流如何，开关都会闭合，并且电压源将压降限制为0.6。这在大多数电路中都可以正常工作。

请注意，WP-34s计算器包含Lambert W函数，您可以使用该函数立即求解二极管方程，而无需进行任何迭代，但这超出了您的问题范围。

在高频下，二极管具有必须建模的电感和电容，因此请谨慎处理这种情况。

您的朋友正在混淆“欧姆定律”，该定律规定了电压和电流之间的线性关系以及指定差动电阻的能力，即在给定工作点处电压和电流之间的局部关系。前者是一条实际的法律，可以作出规定性陈述，后者基本上或多或少地具有描述性，仅假设存在电压和电流之间的关系。

请注意，工作点甚至不能用电流来唯一描述：例如，隧道二极管具有负差分电阻相位，因为隧道效应被正常的二极管行为所取代，电流随电压增加而减小。这使得驱动振荡器变得可行。

二极管是非线性的（无论它们是否发光）。

“非线性”表示它们不像电阻，加热器，长电线等那样以通常的方式遵循欧姆定律。

 E=IR              E (volts) = I (amps) x R (ohms).  

在任何时刻，E和I都有一个值，因此可以计算有效R。

但是欧姆定律给人的感觉是，如果E或I改变，R保持恒定：如果E加倍，我也必须加倍。对于诸如二极管之类的非线性事物则不是这样。

欧姆定律是一个线性方程，所有其他保持不变的结果形成一条直线图。二极管被归类为非线性器件，否则要求与说线性定义错误相同。您是否会在正方形或立方图上认真使用相同的类比。说二极管遵循欧姆定律，听起来像是政客的话-可信。

抵抗的实际总体思路是 $R = \frac{dI}{dV}$。

对于无源电路，一切都是线性的，电阻也是 $R = \frac{dI}{dV} = \frac{V}{I}$ —导数是一个常数，线性。

人们在谈论电阻时首先想到的就是这种线性电阻（常数）。他们是“电阻器”。同样方便的是，其他活性成分也不必以纯电阻表示。即使具有寄生电阻（正向寄生二极管电阻，FET$R_{OUT}$等），我们将它们作为电阻器处理。因此，这巩固了电阻仅用于电阻器的想法。

但是真的，如果我们采取 $R = \frac{dI}{dV}$因此，几乎任何在其两端都具有压降并允许电流流向或流出至少一个端子的组件都可以表示为具有“电阻”。

我可能会后悔说“流入或流出至少一个终端”，因为没有这样的实用组件（可能是天线，但我不确定）

另外，不要从Lees's Electronics购买，他们可能会错误地给您留出零件供我使用，并且您最终可能会发现有故障的组件。