Чем отличается резистор от диода?
Обновлено Редакция GAW
По OpenStax резистор — омический прибор: ток через него пропорционален приложенному напряжению, U = I·R. Диод — неомический: связь тока и напряжения у него нелинейна, и ток идёт только при прямом смещении, когда анод положителен относительно катода.
| Свойство | Резистор | Диод |
|---|---|---|
| Закон Ома | выполняется: U = I · R | не выполняется |
| Полярность | любая, ток одинаков | ток только от анода к катоду |
| Напряжение при росте тока | растёт пропорционально | почти постоянно: 1N4007 — до 1,1 В при 1 А |
| Обратное направление | тот же ток | почти ноль: 1N4148 — до 25 нА при 20 В |
| Основная работа | задаёт ток, делит напряжение | выпрямляет, защищает от переполюсовки |
Один и тот же опыт
Подадим 1 В на резистор 1 кОм: по закону Ома потечёт 1 мА, а если поменять полярность — те же 1 мА в другую сторону. Ток для любых напряжений и сопротивлений посчитает калькулятор закона Ома.
Диод 1N4148 ведёт себя иначе. Прямое напряжение у него не больше 1 В уже при 10 мА — значит, при 1 В в прямом направлении ток не меньше 10 мА. Поменяем полярность и поднимем напряжение даже до 20 В — ток не превысит 25 нА. Почему так получается и как устроен p-n-переход, объясняет статья «Диоды», а что такое прямое напряжение и от чего оно зависит — термин глоссария.
Отношение напряжения к току
У резистора отношение U / I постоянно — это и есть его сопротивление; как его выбирают по номиналу и мощности, рассказывает статья «Резисторы». У диода то же отношение зависит от тока: при 10 мА у 1N4148 — не больше 100 Ом, у 1N4007 при 1 А — не больше 1,1 Ом. Поэтому «сопротивление диода» без указания тока не имеет смысла.
Похожие вопросы
Можно ли заменить диод резистором?
Нет: резистор пропускает ток в обе стороны, поэтому не выпрямит переменное напряжение и не защитит от переполюсовки. И наоборот, диод не заменит резистор, ограничивающий ток, — напряжение на нём почти не зависит от тока, и ток задаёт остальная цепь.
Есть ли у диода сопротивление?
Постоянного — нет. Отношение напряжения к току у диода сильно меняется с током: у 1N4148 при 10 мА это не больше 100 Ом, а у 1N4007 при 1 А — не больше 1,1 Ом. В обратном направлении ток ничтожен — до 25 нА у 1N4148 при 20 В.
Почему последовательно со светодиодом ставят резистор, а не второй диод?
Потому что ток нужно ограничить, а это умеет только элемент, напряжение на котором растёт с током. Второй диод лишь добавит своё почти постоянное падение, и ток по-прежнему будет зависеть от разброса прямых напряжений.
Источники
- OpenStax. University Physics Volume 2, section 9.4: Ohm's Law — омический прибор — ток пропорционален напряжению, V = IR, резистор — омический прибор; пример: углеродный резистор при 9,00 В пропускает 3,00 мА; диод — неомический прибор, пропускает ток только при прямом смещении, когда анод положителен, а катод отрицателен
- Vishay. 1N4001 … 1N4007: General Purpose Plastic Rectifier (Document Number 88503, revision 29-Apr-2020) — прямое падение не больше 1,1 В при 1 А; наибольшее повторяющееся обратное напряжение 50 В у 1N4001 … 1000 В у 1N4007
- Vishay. 1N4148: Small Signal Fast Switching Diode (Document Number 81857, Rev. 1.6, 07-Nov-2024) — VF не больше 1 В при 10 мА; обратный ток не больше 25 нА при 20 В
Нашли ошибку?