Definicion general de la ley de Ohm

A pesar de todas las traducciones y malas interpretaciones, solo hay una definición del teorema de Ohm, el original escrito por el gran hombre mismo.

En él está la respuesta a las partes no lineales, que están claramente incluidas y cubiertas en su propio apéndice dedicado.

Consulte mi respuesta aumentada aquí .. que incluye enlaces al documento de Ohm.

El hecho es que Ohm dice simplemente, una vez que se establece en un estado estable , la tensión en el circuito es la suma de la corriente por las resistencias de las partes.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

\ $ E = I.R1 + I.R2 + I.R3 \ $

La fórmula anterior es verdadera tanto si R3 es un diodo como si no.

Continúa diciendo que si la resistencia de alguna parte no es lineal y depende del estímulo, uno debe esperar hasta que el circuito se equilibre para que lo anterior siga siendo cierto.

El problema es que la gente tiende a leer más en "La ley de Ohm" de lo que realmente existe, o no lo entiende lo suficiente, o, peor aún, propaga la versión simplificada sin pasar por la calificación de que es un subconjunto del trabajo de Ohm. Pero supongo que eso es lo que sucede cuando intentas condensar un folleto de 280 páginas en un solo párrafo.

En particular, la noción mencionada en el documento de que cambiar I cambiará linealmente a menudo se suele omitir. El documento establece específicamente que la extrapolación particular de la Ley solo es válida para las partes lineales, cualquier cambio en la excitación requiere que el circuito vuelva a equilibrarse con diferentes valores de R.

Como tal, la utilidad de la Ley de Ohm en un circuito con componentes no lineales está muy limitada.

1) los diodos son dispositivos no lineales , lo que significa que si duplica el voltaje, la corriente no no se duplica.

La Ley de Ohm se aplica solo a los dispositivos lineales (resistencias), por lo que no puede aplicarse al comportamiento de un diodo.

2) Los cuatro son correctos. ¿Por qué asumes que alguno de esos es incorrecto? Todos ellos describen:

\ $ V = I * R \ $

Donde

\ $ V \ $ = voltaje

\ $ I \ $ = actual

\ $ R \ $ = El valor de la resistencia que tiene ese voltaje \ $ V \ $ en sus terminales y que tiene un flujo de \ $ I \ $ a través de él.

Esa es la Ley de Ohm y las cuatro afirmaciones describen eso.

  

Por lo tanto, mi pregunta: cuál de estos es correcto si lo hay. Si no es así, ¿cuál es la definición general correcta de "Ley de Ohm"?

Veré la pregunta de una manera ligeramente diferente.

La curva IV de un dispositivo (curva de corriente versus tensión) es un gráfico de la corriente que fluirá en el dispositivo en función de la tensión que lo atraviesa.

Figura1.CurvasIVparavariasresistencias.Laslíneassepuedenextenderhasta0,0paramostrarlarelaciónentensionesycorrientesnegativas.

ComomuestralaFigura,lapendientedelacurvaIVparaunaresistenciaesunaconstante;losefectosdelatemperaturaprovistos,etc.,nosonsignificativos.

Figura2.CurvastípicasdeIVparavarioscoloresdeLEDs.

engeneraltienenunarelaciónnolinealentrelacorrienteyelvoltaje.Sinembargo,resistenelflujodecorrientey,porlotanto,tienenresistencia.Essoloquecambiaconlacorriente(ovoltaje).porejemplo,elLEDrojodelaFigura2pasa40mAa2.0V.Suresistenciaenestascondicioneses\$R=\frac{V}{I}=\frac{2}{40m}=50\\Omega\$.A100mA,laresistenciaserá\$R=\frac{V}{I}=\frac{2.5}{100m}=25\\Omega\$.

Mirespuestaatupreguntaesquetodaslasdefinicionesdicenlomismodemanerasligeramentediferentes.

1. "La ley de Ohm establece que el voltaje v a través de una resistencia es directamente proporcional a la corriente i que fluye a través de la resistencia". [So \ $ V \ propto I \ $.]
2. "La ley de Ohm es una afirmación de que la corriente a través de un dispositivo siempre es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada al dispositivo". [So \ $ I \ propto V \ $. Esto es lo mismo que 1: solo se cambia de izquierda a derecha.]
3. "La ley de Ohm establece que la corriente a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje entre los dos puntos". [So \ $ I \ propto V \ $ nuevamente. Esto es exactamente lo mismo que 2.]
4. "Voltaje y corriente a través de la resistencia de un dispositivo expresada matemáticamente como V = IR". [Esto es lo mismo que 1 pero con la constante R eliminando '\ $ \ propto \ $'.]

Fuente: LEDnique .

La resistencia de un dispositivo se define como la relación voltaje / corriente.

La ley de Ohm solo debe aplicarse cuando esta relación se mantenga razonablemente constante.

Algunas veces lo es, como para una resistencia comercial típica, y vale la pena dar una cifra por ello. Por ejemplo, una resistencia de 10k barata típica puede venderse con una tolerancia del 1% y un tempco de 200 ppm, lo que significa que su resistencia a 25C está dentro del 1% de 10k, y no cambiará en más del 0.2% por cada cambio de temperatura de 10 grados.

A veces, la resistencia es menos constante, como en el caso de una bombilla de filamento de tungsteno, que cambia la resistencia en un factor de 10 entre frío y calor.

A veces, el dispositivo es tan no lineal que no es apropiado proporcionar resistencia a cualquier figura, por ejemplo, un diodo cuya corriente puede cambiar en un factor de 1 millón a medida que el voltaje cambia de 0,6 a 0,7 v.

A veces, para diodos, todavía podemos citar una resistencia de pendiente, que es la relación del cambio de voltaje para el cambio de la corriente, medida alrededor de una corriente específica.

Todos los diodos están construidos con materiales resistivos, lo que significa que a una corriente alta, la resistencia de la pendiente estará dominada por la resistencia del material residual.

Si aplica un voltaje directo (V) a través de un dispositivo y mide la corriente continua resultante (I) a través de él, entonces la resistencia del dispositivo, en ese punto de operación particular, es R = V / I. Pero eso NO es la ley de Ohm. La ley de Ohm requiere que el dispositivo en cuestión proporcione una relación constante de V / I en un rango de operación prescrito. Entonces, si la gráfica V / I no es una línea, la ley de Ohm no puede ser invocada.

Aunque la Ley de Ohm supone una R fija para un conjunto de condiciones, le mostraré que también se puede usar para todas las partes analógicas electrónicas, incluidas las no lineales, pero solo si comprende las restricciones en las que existe el valor lineal de la impedancia.

He escrito repetidamente sobre la resistencia en masa lineal de diodos o ESR como una variable de proceso significativa en TODOS los diodos y BJT. USTED PUEDE APLICAR LA LEY DE OHM EN ESTE PARÁMETRO. \ $ ESR = \ Delta V / \ Delta I \ $ "pero solo cuando está saturado" o cuando R dinámico < ESR. La ley de Ohm solo es útil para las R fijas lineales que incluyen la R mayoritaria de diodos, DCR de inductores y ESR de Caps. Desde este parámetro, los límites de disipación de potencia contribuyen a la corriente máxima de cualquier dispositivo.

Por lo tanto, las reglas para usar la ley de Ohm son la R lineal fija, pero esto puede aplicarse a dispositivos no lineales, incluso a aquellos con grandes coeficientes de temperatura, como las bombillas, durante un corto período de tiempo. Al igual que la estimación de la corriente de sobrecarga en una bombilla de tungsteno R_cold ~ 10% R_hot, la sobretensión de Pd es 10x en estado estable. Por lo tanto, las restricciones para usar la Ley de Ohm en cualquier dispositivo no lineal deben ser bien entendidas y definidas, y se supone que las entenderá (eventualmente)

Esta es la única razón por la que los LED tienen una amplia tolerancia en Vf (min-máx) @Imax y desde la curva VI nominal puede medir la tangente en un rango de operación limitado para estimar este volumen resistencia lineal.

para obtener más detalles

Estacaracterísticalinealsolosevuelvedominantecuandolauniónestábiensaturadaylaresistenciadinámicaesmenorquelaresistencia(lineal)enlaquesepuedeaplicarlaLeydeOhm.Amenudo,estoseencuentraenelrangode30%a100%delacorrientenominal,perolosusuariospuedenconsiderardóndeoperanparacalcularelaumentodecalorolosefectosdelafuentedevoltajeenlacorriente.

Apesardequetodoslosdiodossonlogarítmicos,sevuelvenlinealescuandoladinámicaR<ESR.

EsimportantetenerencuentaquelaLeydeOhmparaladisipacióndepotenciaincrementalseaplicaalaresistencia"en bloque" a todos los dispositivos activos y pasivos . p.ej. en chokes se llama DCR, en mayúsculas se trata de las especificaciones que utilizan% D.F. o ESR, en BJT's lo llamamos rCE (sat.) y en FET's se define como RdsOn para Vgs > 3x Vgs (th).

La nota anterior, el término general que uso, tiene diferentes causas en cada caso, pero debido al material conductor del componente, cada uno de los cuales es esencial incluso en dieléctricos y diodos.