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欧姆导体和非欧姆导体

1900
技术员在实验室测量欧姆和非欧姆电子元件的电流-电压特性。

(图片仅供参考)

导体根据其对……的遵循情况进行分类 Ohm’s law. 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.

区分欧姆行为和非欧姆行为是电子学的基础。欧姆器件的I-V曲线是一条过原点的直线,斜率等于1/R。这种可预测的线性响应对于电阻器等元件非常有用,因为它们的主要功能是按一定量阻碍电流流动。

相比之下,非欧姆器件是主动电子学的基础。例如,半导体二极管在正向偏置电流下电阻极低,而在反向偏置电流下电阻极高。这种非线性、不对称的I-V曲线使其能够作为电流的单向门。类似地, transistor 可以通过微小的输入电压或电流进行控制,使其能够充当放大器或开关。这些元件的非线性特性使得从无线电接收器到数字计算机等复杂的信息处理成为可能。

UNESCO Nomenclature: 2211
– Solid state physics

类型

抽象系统

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 欧姆定律提供了基本的线性关系
  • 半导体材料和pn结的发现
  • 真空管的发明,一种早期的非欧姆器件
  • 固体物理学的发展解释了不同材料中的电荷传输

应用程序

  • 用于将交流电转换为直流电(整流)的半导体二极管
  • 用于信号放大和切换的晶体管
  • 热敏电阻作为温度传感器
  • 用于保护电路免受电压浪涌影响的压敏电阻
  • 发光二极管(LED)高效照明

专利:

NA

潜在创新理念

  • memristors for neuromorphic computing chips that mimic the human brain
  • 具有可调 IV 特性的有机 LED (OLED),适用于柔性显示器
  • peltier devices with non-linear properties optimized for thermoelectric cooling
  • 用于高效电源的氮化镓(GaN)晶体管
  • 光伏电池采用精心设计的 IV 曲线,可在不同的光照条件下实现功率输出最大化
  • 超导故障电流限制器可瞬间从零切换到高电阻
  • 化学传感器,其中材料的IV曲线在暴露于特定分析物时发生变化
  • 具有非线性磁阻特性的自旋电子器件用于数据存储
  • 用于产生高频振荡的隧道二极管
  • 自修复聚合物,其非欧姆特性在修复损伤时会发生变化
相关术语:欧姆电路、非欧姆电路、I-V曲线、半导体、二极管、晶体管、热敏电阻、电阻、线性度、电子学。

历史背景

欧姆导体和非欧姆导体

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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