Pourquoi les LED n'obéissent-elles pas à la loi d'Ohm?

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Dans une question précédente, on m'a dit que les LED n'obéissent pas à la loi d'Ohm . (Voir Calculer la tension attendue autour d'une résistance )

Autrement dit: comment est-ce?

Qu'est-ce qui les fait se comporter si différemment? Comment les traiter dans un circuit et des calculs?

Existe-t-il d'autres composants ayant un comportement similaire?

led ohms-law Antoine_935
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Le modèle de diode non idéal contient un terme exponentiel. Plus important encore, les lois de Kirchoff sont satisfaites et celles-ci s'appliquent toujours.
Matt Young
@MattYoung juste pour la clarté, la diode idéale a un terme exponentiel, et le modèle de seuil est juste une simplification très grossière
clabacchio
Essayez d'appliquer une certaine tension variable à l'eau. Vous constaterez que la résistance change avec la tension. L'air n'obéit pas non plus à la loi d'Ohm - vous avez des tensions gigantesques flottant dans l'air. Mais il n'y a presque pas de courant jusqu'à ce que la tension atteigne un certain niveau. Ce que vous observez alors, c'est une étincelle sous forme d'éclairage. La loi d'Ohm ne s'applique qu'aux matériaux résistifs - par définition. Ce qui n'obéit pas à la loi d'Ohm n'est pas une résistance.
Jonny B Good
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Vous venez de découvrir le principe des appareils linéaires vs non linéaires. Attendez-vous à un comportement non linéaire de tous les semi-conducteurs.
gbarry

Réponses:

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La loi d'Ohm s'applique à la résistance. Tous les aspects résistifs d'un appareil se comporteront conformément à la loi d'OHm.

Si vous inversez votre question, vous voyez que tout ce qui se comporte selon la loi d'Ohm doit être une résistance. Il n'y a que tant de choses que l'on peut faire avec une résistance pure. Donc, logiquement, tout ce qui ne se comporte pas selon la loi des ohms n'est pas une résistance. Ou toute chose qui n'est pas une résistance ne se comportera pas selon la loi des ohms.

Je crois que cela s'appelle une tautologie.

Dans la conception des circuits, nous avons de nombreux appareils différents, tous ayant des propriétés uniques pour pouvoir mettre en œuvre différentes choses / fonctions.

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Je pense que votre réponse doit être davantage mise en évidence car elle est la seule correcte (au moment où j'écris ceci). La loi d'Ohm est empirique et dérive à l'origine de l'observation du comportement de fils de différentes longueurs. L'eau n'obéit pas à la loi d'Ohm, pas l'air - seuls les matériaux conducteurs le font, et même pas toujours.
Jonny B Good
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Si j'avais une boîte noire et que je faisais passer un courant - puis mesurais la tension - je pouvais calculer sa résistance à ce moment-là. Peu importe ce qui est dans la boîte noire.
Brad
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Exactement - comme je l'ai dit: Une diode n'a pas de "résistance fixe". Je pourrais cependant faire valoir qu'il a une résistance connue pour un courant donné. La question était de savoir si elle obéit à la loi ohms, et elle le fait. Il n'a tout simplement pas de résistance constante.
Brad
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@Brad, il n'obéit pas à la loi d'Ohm - point final . Pour la loi d'Ohm, V et I sont proportionnels , c'est-à-dire que le rapport est constant .
Alfred Centauri
1
Vous décrivez le fait que la réponse est non linéaire - et je suis d'accord qu'elle ne l'est pas. Mais ce n'était pas la question. Selon cette logique, une "résistance variable" désobéirait également à la loi des ohms. La loi d'Ohm définit la relation entre la résistance, le courant et la tension comme une équation - des proportions les unes par rapport aux autres. Il indique simplement qu'un changement dans l'un nécessitera au moins un changement dans l'autre pour rester valide. Vous insistez sur le fait que R doit rester constant tandis que seuls V et I changent pour un appareil. Cela décrirait un dispositif linéaire et purement résistif - mais pas le seul qui s'appliquerait.
Brad
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Ils le font - ils n'ont tout simplement pas de résistance "fixe". Si vous le regardez du point de vue d'une chute de tension directe fixe (ce qu'ils font en quelque sorte - selon la région de fonctionnement) - regardez-les plus comme ayant une tension fixe à travers eux. Par conséquent, comme différents courants les traversent, leur tension restera (relativement) constante, mais la résistance changera.

C'est une réponse simpliste - mais je pense que vous parlez à ce niveau.

Brad
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5
Eh bien, c'est une diode , qui est un semi - conducteur, ce qui signifie intrinsèquement qu'elle n'a pas une conductance fixe , comme un conducteur normal. Les propriétés de ce semi-conducteur (et d'autres) sont complexes. Ils font des choses différentes dans différentes régions d' exploitation . Sa résistance est plus un artefact de son fonctionnement à n'importe quel point spécifique - par opposition à une quantité fixe. Voir "Caractéristique tension-courant" ici: en.wikipedia.org/wiki/Diode
Brad
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Ce n'est pas une bonne réponse. Si un élément de circuit obéit à la loi d'Ohm, la tension est proportionnelle au courant, c'est-à-dire que la tension aux bornes est une fonction linéaire du courant traversant - arrêt complet. De plus, cette réponse confond la notion de résistance, V / I, et la résistance dynamique , dv / di. Voir, par exemple, youtube.com/watch?v=QF6V74D2hbY
Alfred Centauri
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Je ne suis pas d'accord. La loi d'Ohm n'affirme pas que la résistance ne peut pas être une fonction. Nier cela signifie que, par exemple, un potentiomètre ou un rhéostat n'obéissent pas à la loi d'Ohm, car quelqu'un peut tourner le bouton.
Kaz
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@Kaz, la linéarité et l'invariance temporelle sont nettement différentes. Vous confondez les deux. Si elles étaient les mêmes, nous n'aurions pas besoin de spécifier séparément, par exemple, un système linéaire invariant dans le temps . Une résistance variable est, à tout moment, une résistance à résistance constante par rapport à la tension qui la traverse ou au courant qui la traverse.
Alfred Centauri
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@AlfredCentauri Mais il en va de même pour une diode, à tout moment. C'est comme un rhéostat, sauf que le démon à l'intérieur de la diode qui fait tourner le bouton regarde la tension directe plutôt que le temps.
Kaz
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Autrement dit, parce que ce ne sont pas des résistances mais des jonctions pn, et que leur rapport VI est exponentiel.

Cela ne signifie pas que vous ne pouvez pas calculer leur courant, mais que ce n'est pas aussi simple que pour les résistances. Par exemple, vous pouvez les traiter avec un modèle de seuil, avec une chute de tension fixe. Ensuite, le courant sera réglé par des résistances externes ou des composants actifs.

Les LED sont des diodes, c'est donc la similitude évidente. La jonction base-émetteur d'un transistor bipolaire est également une diode et se comporte de la même manière. La seule différence avec les diodes est que leur tension de seuil est plus élevée en raison des différents matériaux et du dopage.

clabacchio
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Une ampoule électrique, au premier examen, peut ne pas sembler obéir à la loi ohms. Mesurez sa résistance avec un multimètre et elle pourrait être de 5 ohms. Connectez-le à une alimentation capable de l'illuminer et de mesurer le courant et la tension et sa résistance aura considérablement augmenté (peut-être 20 ou 30 ohms). C'est toujours une résistance mais sa résistance change avec la puissance qui lui est fournie.

Une résistance dépendante de la lumière est un autre exemple - sa résistance change avec la lumière incidente - c'est toujours une résistance et obéit à la loi des ohms - mais il faut un peu plus qu'un graphique linéaire volt-courant pour comprendre les choses.

Andy aka
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