Miért nem vonatkozik az ohm törvény a félvezető eszközökre?
Íme, miért:
* Nemlineáris áram-feszültség kapcsolat: Az Ohm törvénye lineáris kapcsolatot feltételez a feszültség és az áramerősség között (V=IR). A félvezetőkben a kapcsolat gyakran nem lineáris. Ez olyan tényezőknek köszönhető, mint:
* A szolgáltató mobilitása: Az elektronok és a lyukak mobilitása jelentősen változhat olyan tényezőktől függően, mint az elektromos tér, a hőmérséklet és az adalékkoncentráció.
* Csatlakozások: A félvezető eszközök gyakran tartalmaznak csomópontokat (például p-n átmeneteket a diódákban), ahol az áram áramlását befolyásolja a beépített elektromos mező és a kimerülési tartomány.
* Hőmérsékletfüggőség: A félvezető tulajdonságok, mint az ellenállás, nagyon érzékenyek a hőmérséklet-változásokra. Ohm törvénye nem veszi figyelembe ezt a hőmérséklet-függést.
* Frekvenciafüggőség: Magas frekvenciákon a félvezető eszközök viselkedését jelentősen befolyásolhatják a parazita kapacitások és induktivitások, tovább eltérve az Ohm törvénye által feltételezett lineáris összefüggéstől.
Az Ohm-törvény azonban továbbra is hasznos lehet bizonyos helyzetekben:
* Lineáris működési régió: Sok félvezető eszköz olyan területen működik, ahol az áram-feszültség kapcsolata megközelítőleg lineáris. Ezekben az esetekben az Ohm-törvény ésszerű közelítést adhat az eszköz viselkedésére.
* Kis jelek elemzése: Kisebb feszültség- és áramingadozások esetén az Ohm-törvény használható az eszköz viselkedésének elemzésére. Ezt gyakran használják az erősítők tervezésében és más alkalmazásokban.
Összefoglalva:
Az Ohm törvénye az elektromosság alapvető törvénye, de nem ragadja meg teljesen a félvezető eszközök összetett viselkedését. Bizonyos helyzetekben hasznos lehet, de kulcsfontosságú, hogy megértsük a korlátokat, és figyelembe vegyük a félvezető eszközök sajátos jellemzőit viselkedésük elemzésekor.