Voltampérová charakteristika

odporem, dioda, akumulátor. Voltampérová charakteristika (VA-charakteristika) je závislost mezi elektrickým napětím a proudem, případně její grafické znázornění. U dvoupólových elektrických prvků, jako je rezistor, fotovoltaický článek, akumulátor nebo dioda, se jedná o závislost proudu protékajícího prvkem na napětí na jeho svorkách.

U iontového kanálu voltampérová křivka popisuje závislost mezi membránovým potenciálem a proudem membránou nebo iontovým kanálem, viz metoda terčíkového zámku (patch-clamp).

Základy

Podle Théveninovy poučky lze každý libovolně složitý lineární obvod připojený ve dvou bodech nahradit zdrojem napětí s určitým vnitřním odporem. Díky tomu lze také zjišťovat voltampérové charakteristiky složitějších zapojení.

V nejjednodušším případě, když má prvek čistě ohmický odpor, je charakteristika lineární, tvořená přímkou procházející počátkem. V případě sériového spojení ideálního zdroje a rezistoru je charakteristika tvořena také přímkou, která však neprochází počátkem.

U jiných prvků, např. u polovodičových diod (ideálních i reálných), je však žádoucí zakřivená, nelineární charakteristika. +more Nelineární charakteristiky vykazují také reálné zdroje napětí a další prvky, jako například žárovka.

Body, ve kterých charakteristika protíná osy, nazýváme pro I=0 napětí naprázdno, pro U=0 zkratový proud.

Prvky s více než dvěma elektrodami

Proud elektrodou D tranzistoru MOSFET v závislosti na napětí mezi elektrodami D a S pro několik hodnot napětí V_{GS}-V_{th}; hranice mezi lineární (ohmickou) oblastí a oblastí saturace (též aktivní oblastí) je vyznačena červenou parabolou. +more.

U elektronických součástek s více než dvěma vývody, jako jsou vakuové elektronky a tranzistory, může vztah mezi napětím a proudem na jednom páru elektrod záviset na proudu nebo napětí na třetí elektrodě. Tato charakteristika se obvykle zobrazuje složitějším grafem s více křivkami, z nichž každá reprezentuje závislost mezi proudem a napětím pro určitou hodnotu proudu nebo napětí na třetí elektrodě.

Například diagram vpravo ukazuje sadu VA charakteristik pro MOSFET jako funkcí napětí na elektrodě D s napětím (VGS − Vth) jako parametrem.

Metody měření

Voltampérové charakteristiky elektrických prvků a obvodů lze zjišťovat dvěma způsoby:

# Při potenciostatickém přístupu připojíme na elektrody napětí U_1. Přiložené napětí pak postupně zvyšujeme, až dosáhne konečného napětí U_2. +more # Při galvanostatickém přístupu se nastaví proud I_1, který se pak postupně zvyšuje až do dosažení konečného proudu I_2.

Tyto metody měření se používají mimo jiné při analogové příznakové analýze, testovací metodě používané při výrobě a opravách elektroniky.

Odkazy

Reference

Externí odkazy

Kategorie:Elektrotechnika