电流特性曲线
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不同偏压下照度电流曲线的异同不同偏压下照度电流曲线的异同在光学领域中,照度电流曲线是描述光敏元件对外界光照变化的响应规律的一种方式。
随着不同偏压条件下光敏元件的电流特性,照度电流曲线的表现也会有所不同。
本文将就不同偏压下照度电流曲线的异同进行详细探讨,并分析其影响因素及其在实际应用中的意义。
1. 不同偏压条件下的照度电流曲线异同在开始探讨照度电流曲线的异同之前,我们需要了解什么是照度电流曲线。
照度电流曲线是一个描述光敏元件对不同光照强度变化的响应特性图,一般以照度(lux)为横坐标,电流(mA)为纵坐标。
在不同偏压条件下,照度电流曲线的主要区别体现在其特性曲线的形状和响应速度上。
在偏压较低的条件下,光敏元件的响应速度较慢,曲线较为平缓。
这是因为在低偏压下,光子和电子之间的能量转换效率较低,电子需要较长时间才能被激发到足够高的能级以产生电流。
照度增加时,电流的增加速度相对较慢。
而在较高的偏压条件下,光敏元件的响应速度会更快,曲线较为陡峭。
这是因为较高的偏压可以加快光电子的能级提升速度,从而使得在较短的时间内产生更多的电子并形成较大的电流。
照度增加时,电流的增加速度也更快。
不同光敏元件的材料特性也会对照度电流曲线产生影响。
硅光电二极管和铟镓锗光敏二极管在不同偏压下的照度电流曲线表现出明显的差异。
2. 照度电流曲线的影响因素及意义除了偏压条件和光敏元件材料的差异外,照度电流曲线的形状还受到其他因素的影响,例如环境温度、光敏元件的表面质量以及光源的波长等。
这些因素的变化都会对曲线的形状和响应速度产生一定的影响。
对于照度电流曲线的研究和理解对光电器件的设计和应用具有重要意义。
通过研究不同偏压条件下的照度电流曲线,我们可以了解光敏元件的电流特性以及在不同光照强度下的响应规律,从而为光敏元件的选型和设计提供依据。
通过研究和分析照度电流曲线,可以为光敏元件的校准和补偿提供重要的参考。
根据照度电流曲线的特性,我们可以建立一个合适的校准模型或者通过数学方法对实际测量的电流数据进行补偿,从而得到更准确的照度值。
电流互感器伏安特性试验与误差曲线详解王兰芳武汉市华英电力科技有限公司1 概述在电力系统中针对于保护用电流互感器最常见的试验项目是伏安特性试验,在很多地方电力部门还要求对保护用电流互感器绘制误差曲线,并将误差曲线数据上报至相关的管理部门。
伏安特性试验对应于国家标准和IEC标准的准确称呼是励磁特性试验,执行励磁特性试验的目的是获取电流互感器励磁特性曲线,并根据励磁特性曲线计算电流互感器的相关参数以判断电流互感器是否能达到要求。
误差曲线是根据励磁特性曲线和电流互感器二次线圈电阻计算而来的曲线,误差曲线建立了电流互感器最大允许误差和所连接二次负荷的关系,只要确保电流互感器所在系统的短路电流和所接二次负荷落在误差曲线的允许区间内,保护用电流互感器就能正常工作,否则电流互感器则可能发生磁饱和而失效2 励磁特性试验2.1 励磁曲线的定义图1 HYVA-405测量的电流互感器励磁特性曲线在不同的标准中,电流互感器励磁曲线的绘制要求也不同,在IEC60044-1/GB1208中励磁曲线的Y轴是电流互感器二次端电压有效值,X轴是电流互感器二次端电流有效值;在IEC60044-6/GB16847电流互感器励磁特性试验的Y轴是电流互感器二次电动势有效值,X轴是电流互感器的二次电流的峰值;在IEEE C57.13中电流互感器励磁特性试验的Y轴是电流互感器二次电动势有效值,X轴是电流互感器二次电流有效值取对数后的值。
因此针对不同标准的电流互感器,其励磁特性曲线的绘制方法也不同,由于我国的标准遵从与IEC 体系,因此针对我国的保护用电流互感器励磁特性曲线主要有IEC60044-1/GB1208和IEC60044-6.GB16847两种。
在完成励磁特性曲线后通常要计算励磁特性曲线的拐点电压,拐点电压反映的是电流互感器进入磁饱和区域的阈值,拐点电压以后电流互感器进入深度磁饱和状态,如果电流互感器运行时其二次端电压达到或超过拐点电压,则互感器进入磁饱和状态而失效。
三极管特性曲线是衡量三极管工作性能的有效方法。
它由四种基本特性曲线构成,分别为正向电压降-电流特性曲线,反向电压降-电流特性曲线,正向电压降势垒曲线和反向电压降势垒曲线。
首先来看正向电压降-电流特性曲线,它会反映出三极管在正向电压降下的电流特性。
随着正向电压的增加,电流也会随之增加,当正向电压达到一定程度时,电流开始减少,而且最终会趋向于一个极限值。
接下来是反向电压降-电流特性曲线,它会反映出三极管在反向电压降下的电流特性。
当反向电压增加时,电流会随之减小,并最终趋向于一个极小值。
正向电压降势垒曲线反映了三极管在正向电压降下的势垒特性。
当正向电压增加时,势垒会随之增加,当正向电压达到一定程度时,势垒开始减少,最终会趋向于一个极限值。
最后是反向电压降势垒曲线,它反映了三极管在反向电压降下的势垒特性。
当反向电压增加时,势垒也会随之减少,最终会趋向于一个极小值。
以上就是三极管特性曲线的基本介绍,由四种基本特性曲线构成,反映了三极管在正反向电压降下的电流和势垒特性。
通过分析三极管特性曲线,可以更清楚地理解三极管的工作原理,并可以更好地掌握其工作性能。
led波长随电流变化曲线
LED的波长随电流变化的曲线通常被称为光电流特性曲线。
LED
的波长和电流之间的关系是一个复杂的问题,因为它受到多种因素
的影响。
首先,LED的波长取决于LED芯片的材料和结构。
其次,LED的波长还受到温度的影响,因为温度会影响LED的发光效率和
波长。
最后,LED的波长还受到电流的影响,因为电流会影响LED
的发光强度和波长。
一般来说,LED的波长随电流的增加而发生变化。
在低电流下,LED的波长通常比较稳定,随着电流的增加,LED的波长会发生一定
程度的变化。
这是因为在低电流下,LED的发光过程受到材料的固
有特性的影响,而在高电流下,电子和空穴的复合速度增加,导致
发光波长发生变化。
然而,并不是所有的LED都会呈现相同的波长随电流变化的曲线。
不同材料和结构的LED可能会表现出不同的特性。
此外,不同
厂家生产的LED产品也可能会有所不同。
因此,为了准确地了解特
定LED的波长随电流变化的曲线,需要参考该LED的数据手册或者
进行实际测试。
总的来说,LED的波长随电流变化的曲线是一个复杂的问题,受到多种因素的影响。
了解特定LED的波长随电流变化的特性对于LED的应用和设计非常重要。
晶体三极管的输入、输出特性曲线三极管的特性曲线是指三极管各极上的电压和电流之间的关系曲线,是三极管内部性能的外部表现。
从使用三极管的角度来说,了解它的特性曲线是重要的。
由于三极管有两个PN结,因此它的特性曲线不像二极管那样简单。
最常用的有输入特性和输出特性曲线两种,在实际应用中,通常利用晶体管特性图示仪直接观察,也可用图1的电路开展测试逐点描绘。
(一)输入特性曲线输入特性是指,当三极管的集电极与发射极之间电压UCE保持为某一固定值时,加在三极管基极与发射极之间的电压UBE与基极电流IB之间的关系。
以3DG130C为例,按图1实验电路测试。
当UCE分别固定在O和1伏两种情况下,调整RPl测得的IB和UBE的值,列于表1。
它的输入特性曲线,如图2所示。
为了说明输入特性,图中画出两种曲线,表示UCE不同的两种情况。
但两条线不会同时存在。
图1晶体三极管输入、输出特性实验电路图2晶体三极管输入特性曲线表1三极管输入特性数据1.当UCE = O伏时,也就是将三极管的集电极与发射极短接,如图3所示,相当于正向接法的两个并联二极管。
图2中曲线A的形状跟二极管的正向伏安特性曲线非常相似,IB和UBE 也是非线性关系。
2.当UCE=I伏时,集电结反偏,产生集电极电流IC, 在一样的UBE条件下,基极电流IB就要减小。
(图2中a点降到b 点),因此曲线B相对曲线A右移一段距离。
可见,UCE 对IB有一定影响。
当UCE>1伏以后,IB与UCE几乎无关,其特性曲线和UCE = I优那条曲线非常接近,通常按UCE = I 伏的输出特性曲线分析。
图3 UCE=O时的等效电路图4 3AX52B的输入特性曲线图4是3AX52B错三极管的输入特性,注意横坐标是一UBE,这是指PNP型错管的基极电位低于发射极电位。
可见,错管和硅管它们的输入特性曲线都是非线性的,都有“死区”, 错管和硅管相比,错管在较小的UBE值下,就可使发射结正偏导通。
一、电源1.定义:能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置.2.作用:移送电荷,维持电源正、负极间有一定的电势差,保持电路中有持续电流. 二、恒定电场1.定义:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场.2.形成:当电路达到稳定时,导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的.3.特点:任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化,其基本性质与静电场相同. 三、恒定电流1.定义:大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.2.电流的定义式:I =qt ,其物理意义:单位时间内,通过导体横截面的电荷量,是表示电流强弱程度的物理量.产生:电荷的定向移动条件:①存在自由移动电荷 ②存在电势差或电压 单位:安培(A) 常用单位:毫安(mA )、微安(μA ) 1A=103mA=106μA 方向:正电荷定向移动的方向 考点一、电流的理解和计算如图所示,在装有导电液体的细管中,有正、负两种电荷向相反的方向运动,在时间t 内通过细管某截面的正电荷为q 1,通过此截面的负电荷为q 2.(1)确定通过导电液体中电流的方向. (2)计算导电液体中电流的大小.答案 (1)电流方向为正电荷定向移动方向或负电荷定向移动方向的反方向,故导电液体中电流方向为由左向右. (2)I =|q 1|+|q 2|t.考点二、电流的微观表达式 1.电流的微观表达式的推导如图2所示,AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ,设导体的横截面积为S ,导体每单位体积内的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电荷量大小为q .则:图2导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间t =lv .导体AD 内的自由电荷总数N =nlS总电荷量Q =Nq =nlSq此导体上的电流I =Q t =nlSqlv =nq v S2.电流的微观表达式I =nq v S(1)I =qt 是电流的定义式,I =nq v S 是电流的决定式,因此I 与通过导体横截面的电荷量q 及时间t 无关,从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量大小q 、定向移动的速率v ,还与导体的横截面积S 有关.(2)v 表示电荷定向移动的速率.自由电荷在不停地做无规则的热运动,其速率为热运动的速率,电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的. [延伸阅读] 三种速率的比较(1)电子定向移动速率:也是公式I =neS v 中的v ,大小约为10-5 m/s.(2)电流的传导速率:就是导体中建立电场的速率,等于光速,为3×108 m/s.闭合开关的瞬间,电路中各处以光速建立恒定电场,电路中各处的自由电子几乎同时定向移动,整个电路也几乎同时形成了电流.(3)电子热运动速率:电子做无规则热运动的速率,大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等,故此运动不能形成电流. 四、欧姆定律1.电阻:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比. (1)定义式:R =UI.(2)单位:欧姆(Ω),常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),且1 Ω=10-3 kΩ=10-6 MΩ. (3)物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小.2.欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比. (1)表达式:I =UR.(2)适用范围:适用于金属导电、电解质溶液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路),而对气体导电、半导体导电不适用.五、电阻定律电阻定律:实验表明,均匀导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比,用公式表示为SL R ρ= (1)ρ表示材料的电阻率,与材料和温度有关. (2)L 表示沿电流方向导体的长度. (3)S 表示垂直于电流方向导体的横截面积.(4)适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液。