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Condutores ôhmicos e não ôhmicos

1900
Technician measuring current-voltage characteristics of ohmic and non-ohmic electrical components in a lab.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Os condutores são classificados de acordo com sua adesão a Lei de Ohm. Ohmic materials, like most metals at a constant temperature, exhibit a constant resistance, leading to a linear current-voltage (I-V) graph. Non-ohmic materials and devices, such as diodes and transistors, have a resistance that varies with voltage or current, resulting in a non-linear I-V characteristic curve.

A distinção entre comportamento ôhmico e não ôhmico é fundamental para a eletrônica. O gráfico IV de um dispositivo ôhmico é uma linha reta que passa pela origem, com uma inclinação igual a 1/R. Essa resposta linear e previsível é útil para componentes como resistores, cuja função principal é impedir o fluxo de corrente por uma determinada quantidade.

Em contraste, dispositivos não ôhmicos são a base da eletrônica ativa. Um diodo semicondutor, por exemplo, tem uma resistência muito baixa à corrente que flui em uma direção (polarização direta), mas uma resistência muito alta na direção oposta (polarização reversa). Essa curva IV não linear e assimétrica permite que ele funcione como um interruptor unidirecional para a corrente. Da mesma forma, a resistência de um transistor Pode ser controlado por uma pequena tensão ou corrente de entrada, permitindo que funcione como um amplificador ou uma chave. A não linearidade desses componentes é o que torna possível o processamento complexo de informações, desde receptores de rádio até computadores digitais.

UNESCO Nomenclature: 2211
Física do estado sólido

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • A lei de Ohm, que forneceu a relação linear básica.
  • A descoberta dos materiais semicondutores e da junção pn
  • Invenção da válvula eletrônica, um dos primeiros dispositivos não ôhmicos.
  • Desenvolvimento da física do estado sólido para explicar o transporte de carga em diferentes materiais.

Aplicações

  • diodos semicondutores para conversão de corrente alternada em corrente contínua (retificação)
  • Transistores para amplificação e comutação de sinais
  • termistores como sensores de temperatura
  • Varistores para proteção de circuitos contra surtos de tensão.
  • diodos emissores de luz (LEDs) para iluminação eficiente

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • memristors for computação neuromórfica chips that mimic the human brain
  • organic leds (oleds) with tunable i-v characteristics for flexible displays
  • Peltier devices with non-linear properties optimized for thermoelectric cooling
  • gallium nitride (gan) transistors for high-efficiency power supplies
  • photovoltaic cells with engineered i-v curves to maximize power output under varying light conditions
  • superconducting fault current limiters that switch from zero to high resistance instantaneously
  • chemical sensors where the i-v curve of a material changes upon exposure to specific analytes
  • spintronic devices that exhibit non-linear magnetoresistance for data storage
  • tunnel diodes for generating high-frequency oscillations
  • self-healing polymers whose non-ohmic properties change as they repair damage
Relacionado a: ôhmico, não ôhmico, curva IV, semicondutor, diodo, transistor, termistor, resistência, linearidade, eletrônica.

Contexto histórico

Condutores ôhmicos e não ôhmicos

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(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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