logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?

sesil 11 Sty 2005 00:11 79117 38
REKLAMA
  • #1 1127806
    sesil
    Poziom 16  
    Posty: 281
    Pomógł: 14
    Ocena: 22
    Mam pytanko "Jak obliczyc rezystancje dynamiczna??" Dla punktow: U1=3V I1=0,21A
    U2=5V I2=0,425A
    U3=6V I3=0,5A
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #2 1127836
    lordac
    Poziom 15  
    Posty: 214
    Pomógł: 9
    Ocena: 32
    Chyba tak:


    Rd=dU/dI≈ΔU/ΔI

    na pierwszym odcinku = 3V/0.21A=14,285Ω
    drugim = (5V-3V)/(0.425A-0.21A)=9.3Ω
    trzecim = (6V-5V)/(0.5A-0.425A)=13Ω
  • #3 1127871
    sesil
    Poziom 16  
    Posty: 281
    Pomógł: 14
    Ocena: 22
    Dziekuje
  • REKLAMA
  • #4 3229802
    Cosicek
    Poziom 16  
    Posty: 245
    Pomógł: 3
    Ocena: 91
    ale z tego co mi sie wydaje to jest obliczona rezystancja statyczna, ponieważ z tego co czytałem to rezystancje dynamiczną liczy sie ze wskazań mierników prądu przemiennego w odpowiednim układzie, gdzie dioda jest zasilona jednocześnie prądem stałym jak i przemiennym, a z tego co widze to wyniki dla takiego pomiaru są inne, mi wyszło że jak spada napięcie to prąd rośnie.
  • #5 3230190
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    lordac napisał:
    Chyba tak:

    Rd=dU/dI≈ΔU/ΔI

    na pierwszym odcinku = 3V/0.21A=14,285Ω
    drugim = (5V-3V)/(0.425A-0.21A)=9.3Ω
    trzecim = (6V-5V)/(0.5A-0.425A)=13Ω

    przedstawiona tu metoda i interpretacja geometryczna pochodnej w punkcie jest zaprzeczeniem definicji granicy ilorazu różnicowego... :D
    Na "wejściu" mamy liczby; jedną i dwucyfrową, a na "wyjściu" aż pięć cyfr !
    Wobec tego, Kolego :arrow: lordac, ile cyfr znaczących w tym wyniku: 14,285Ω to cyfry pewne?
    O tym, iż jest to, ani chybi, rezystancja statyczna, miast dynamicznej, to nie warto nawet wspominać ... :cry:
    Nie należy zapominać, iż z definicji pochodnej wynika, że jej wartość w punkcie to iloraz odpowiednich boków trójkąta prostokątnego, ale trójkąta zbudowanego na stycznej do krzywej w danym punkcie !
    Natomiast o niepewności (błędzie wyniku) tego ilorazu decyduje niepewność jego składników, a więc margines błądu dzielnej i dzielnika, a ile tu, w dyskutowanym przypadku ten błąd wynosi?
    Przecież autor tematu nie przedstawił nam wykresu owej krzywej (charakterystyki prądowo-napięciowej jakiegoś dwójnika) dla której pochodną (wartość rezystancji dynamicznej) w zadanym punkcie chce policzyć.
    Czyż podane pary liczb (wartości; napięcia i prądu), to nie są przypadkiem punkty z owej krzywej (charakterystyki prądowo-napięciowej)?
    Ja osobiście mam tu wiele wątpliwości i proszę autora tematu o ich objaśnienie... :D

    Pozdrawiam
  • #6 3232489
    sesil
    Poziom 16  
    Posty: 281
    Pomógł: 14
    Ocena: 22
    chłopcy dziękuję za chęci pomocy ale temat jest już nie aktualny (patrz data ;-)
    A zgadza się bez wykresu nie da się policzyć rezystancji dynamicznej - teraz już to wiem ;-) ale nawet nie mam pojęcia gdzie mam ten wykres ;-)

    Temat już nie aktualny
  • #7 4273599
    Shel
    Poziom 27  
    Posty: 1318
    Pomógł: 1
    Ocena: 60
    Witam, dołączę się do tematu ponieważ mam do obliczenia zadanie z zaliczenia, którego do końca nie jestem pewien, ale może mi pomożecie:

    "Obliczyc rezystancje dynamiczna:
    dane T = 450 K
    Is=10do potęgi -8

    oraz było podane Um bodajże 10 uV ale to akurat raczej nie miało nic wpsólnego do zadania

    bo Rd = Ut/Is"

    Jak to obliczyć?
  • #8 4273926
    sesil
    Poziom 16  
    Posty: 281
    Pomógł: 14
    Ocena: 22
    a możesz przedstawić całą treść zadania?? oraz pokazać wykres jeśli jakiś jest.
  • REKLAMA
  • #10 4274084
    sesil
    Poziom 16  
    Posty: 281
    Pomógł: 14
    Ocena: 22
    A może wiesz jakiego elementu ma być ta rezystancja dynamiczna??
    Diody??? Termopary???Sedesu ;-)???
  • #12 4275348
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    Shel napisał:
    Heh, oczywiście chodzi o rezystancję dynamiczną di(d)ody.

    ooo... to już jakiś konkret.

    Shel napisał:

    "Obliczyc rezystancje dynamiczna:
    dane T = 450 K
    Is=10do potęgi -8

    oraz było podane Um bodajże 10 uV ale to akurat raczej nie miało nic wpsólnego do zadania

    bo Rd = Ut/Is nieprawda ! [dop. Quarz]"

    rezystancja dynamiczna to pochodna napięcia względem prądu, czyli:
    Rd = du(i)/di na charakterystyce prądowo - napięciowej diody spolaryzowanej w kierunku przewodzenia, czyli w pierwszej ćwiartce prostokątnego układu współrzędnych u - i, przy czym owa charakterystyka to nie napięcie termiczne Ut oraz prąd nasycenia Is.
    Poszukaj sobie [znajdziesz na pewno] wyżej wspomnianą charakterystykę opisaną analitycznie, a potem wystarczy tylko to zróżniczkować, oraz podstawić wartość prądu do tej zależności, by otrzymać wartość pochodnej dla danej wartości prądu przewodzenia I, czyli wartość rezystancji dynamicznej Rd.

    Pozdrawiam
  • #13 4278124
    Shel
    Poziom 27  
    Posty: 1318
    Pomógł: 1
    Ocena: 60
    Znalazłem coś takiego, ale dalej nie potrafię ugryść tego zadania.

    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    Ponieważ rezystancja obszaru zaporowego jest bardzo duża, około 107 razy większa od rezystancji w stanie przebicia i przewodzenia to często stosuje się dwuodcinkową aproksymację charakterystyki diody, np. w celu wyznaczenia strat mocy w stanie przewodzenia.

    Dla tego modelu w stanie przewodzenia można napisać:
    Uf=Uf(To)+Ifrf
    gdzie:
    Uf - napięcie progu załączenia diody,
    rf - rezystancja dynamiczna diody,

    Definicja rezystancji dynamicznej diody:
    W stanie zaporowym dioda jest reprezentowana przez liniowy rezystor Rr, a w stanie przewodzenia przez szeregowy obwód składający się ze źródła napięcia modelującego napięcie progu załączenia diody i rezystancji dynamicznej rf. Zatem dla napięć , a wstanie przewodzenia napięcie jest opisane wzorem dla modelu dwuodcinkowego.
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
  • #14 4278138
    Loker
    Poziom 39  
    Posty: 3368
    Pomógł: 575
    Ocena: 719
    Poszukaj wzoru Shockley’a - powinien się przydać ;)
  • #15 4278156
    Shel
    Poziom 27  
    Posty: 1318
    Pomógł: 1
    Ocena: 60
    Zmiany natężenia prądu idealnego złącza p-n w funkcji napięcia polaryzacji opisuje wzór Shockley´a:
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    gdzie: Is – prąd nasycenia złącza,
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    U – napięcie polaryzacji,
    T – temperatura [K], S– powierzchnia złącza,
    Dp, Dn – stałe dyfuzji dziur i elektronów, Ln, Lp – drogi dyfuzji elektronów i dziur
    stała Boltzmanna k= 8,62•10-5 eV/K ładunek elementarny q=1,6•10-19 C

    Dodano po 35 [sekundy]:

    ale nadal nie wiem jak to wykożystac w zadaniu?
  • #16 4278496
    sesil
    Poziom 16  
    Posty: 281
    Pomógł: 14
    Ocena: 22
    Wieczorem (jak wrócę z pracy) zrobię Ci to zadanie.
  • #17 4278708
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    Shel napisał:
    Zmiany natężenia prądu idealnego złącza p-n w funkcji napięcia polaryzacji opisuje wzór Shockley´a:
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    gdzie: Is – prąd nasycenia złącza,
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    U – napięcie polaryzacji,
    T – temperatura [K], S– powierzchnia złącza,
    Dp, Dn – stałe dyfuzji dziur i elektronów, Ln, Lp – drogi dyfuzji elektronów i dziur
    stała Boltzmanna k= 8,62•10-5 eV/K ładunek elementarny q=1,6•10-19 C

    Dodano po 35 [sekundy]:

    ale nadal nie wiem jak to wyko(ż)rzystac w zadaniu?

    wzory są właściwe (wzór Shockley´a), tyle tylko iż masz tu podaną zależność prądu przewodzenia I od napięcia przewodzenia U, czyli I(U) wobec tego, najprościej, należy wzór Shockley´a przekształcić i skorzystać z mojej pierwszej podpowiedzi.
    Można też znaleźć pochodną funkcji odwrotnej dI/dU, a następnie przekształcić, ale dla tej funkcji będzie to bardziej skomplikowane od wcześniejszego znalezienia funkcji odwrotnej U(I) i dopiero potem zróżniczkowanie U(I).

    Pozdrawiam

    P.S. Stałą Boltzmanna k lepiej jest użyć z legalnymi jednostkami SI, czyli k =1,3806505•10^(-23) J/°K.
  • REKLAMA
  • #19 4285246
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    Shel napisał:
    Witam, temat stanął w miejscu, a ja nadal nie wiem jak prawidłowo rozwiązać w/w zadanie, może jednak ktoś mi pomoże?

    umiesz czytać ze zrozumieniem? Znasz rachunek różniczkowy i wiesz co to jest funkcja jednej zmiennej?
    Przecież podpowiedź już napisałem tam: 13 Wrz 2007 11:34 Temat postu: Re: Rezystancja dynamiczna

    Co jeszcze chciałbyś, policzenia tej prostej pochodnej?

    Pozdrawiam
  • #20 4285853
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 690
    Masz wzór na prąd diody w funkcji napięcia na niej:


    $$Id=Is*(e^{\frac{Ud}{U_T}}-1)$$

    Wyznaczasz z tego wzór Ud=f(Id) czyli


    $$Ud=U_T*ln(\frac{Id}{Is}+1)$$

    gdzie

    $$U_T=\frac{kT}{q}\approx 86\mu V*T$$

    T - temperatura w stopniach Kelvina

    z wzoru na Ud liczysz pochodną

    $$\frac{dU_d}{dI_d}$$

    podstawiasz wartości UT (z wzoru na UT czyli 42.14mV) oraz Id i otrzymujesz szukaną wartość Rd
  • #21 4288042
    sesil
    Poziom 16  
    Posty: 281
    Pomógł: 14
    Ocena: 22
    Najpierw musisz narysować wykres na podstawie wzorów jakie masz od Pawła ES.
    Później wybierasz z wykresu punkt w którym chcesz zbadać rezystancję dynamiczną
    Następnie rysujesz jakiś przedział w pobliżu tego punktu na osi X i odpowiedni na osi Y
    Na osi X liczysz przyrost (od większej wartości napięcia odejmujesz mniejszą) i masz już dU podobnie na osi Y
    I później Rd=dU/dI
    Załączniki:
    • Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć? bez tytułu.jpg (20 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #22 4288288
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    sesil napisał:
    Najpierw musisz narysować wykres na podstawie wzorów jakie masz od Pawła ES.
    Później wybierasz z wykresu punkt w którym chcesz zbadać rezystancję dynamiczną
    Następnie rysujesz jakiś przedział w pobliżu tego punktu na osi X i odpowiedni na osi Y
    Na osi X liczysz przyrost (od większej wartości napięcia odejmujesz mniejszą) i masz już dU podobnie na osi Y
    I później Rd=dU/dI

    to jest bardzo niedodokładny opis. Należy, przede wszystkim, zbudować trójkąt prostokątny na stycznej do krzywej w danym punkcie i z długości przyprostokątnych tego trókąta policzyć iloraz: ΔU/ΔI = Rd.
    I jest to jest przybliżone obliczenie wartości pochodnej w punkcie na podstawie interpretacji geometrycznej pochodnej.
    Zależność prądu I od napięcia (wzór Shockley´a) U, czy też funkcja odwrotna, czyli zależność napięcia od prądu dana jest w sposób analityczny, więc nic nie stoi na przeszkodzie by tą pochodną w taki sposób policzyć (dokładnie).
    Następnie należy podstawić wartość prądu, by otrzymać wartość owej rezystancji dynamicznej dla podstawionej wartości prądu.

    Pozzdrawiam
  • #23 4301314
    Shel
    Poziom 27  
    Posty: 1318
    Pomógł: 1
    Ocena: 60
    Jeszcze raz od początku, ponieważ pytam już kilka osób i wyniki są zadziwiające:
    Zadanie - Oblicz rezystancję dynamiczną diody:
    Dane:
    T=450K
    Is=10do-8
    Ud=10uV
    Szukane:
    Rd=?

    Zgodnie z tym co napisał @paweł Es., mamy:
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    przekształcam to następująco w celu wyciągnięcia Ud:
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    mamy też dane:
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    teraz liczymy Rd:
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    ale dalej brakuje mi danych tzn. co z tym Id?
  • #24 4301521
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Shel napisał:
    Jeszcze raz od początku, ponieważ pytam już kilka osób i wyniki są zadziwiające:
    Zadanie - Oblicz rezystancję dynamiczną diody:
    Dane:
    T=450K
    Is=10do-8
    Ud=10uV
    Szukane:
    Rd=?
    [ ... ]
    teraz liczymy Rd:
    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?
    ale dalej brakuje mi danych tzn. co z tym Id?

    tyle tylko, że źle (albo ja nie rozumiem tego zapisu - uprość) policzyłeś tą pochodną... sprawdź.
    Natomiast by otrzymać liczbę, czyli wartość pochodnej dla danej wartości prądu Id, musisz zwyczajnie podstawić wartość prądu przewodzenia diody Id, a pozostałe wielkości występujące w tej pochodnej już znasz.

    Pozdrawiam
  • #25 4301539
    Shel
    Poziom 27  
    Posty: 1318
    Pomógł: 1
    Ocena: 60
    inaczej tego nie zapiszę, kreski ułamkowe są źle rozmieszczone
    @Quarz
    możesz poprawić mnie z tej całki, ponieważ asem całkowania nie jestem, a pisze tylko to co mi wytłumaczyli koledzy...
  • #26 4301568
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Shel napisał:
    inaczej tego nie zapiszę, kreski ułamkowe są źle rozmieszczone
    @Quarz
    możesz poprawić mnie z tej całki, ponieważ asem całkowania nie jestem, a pisze tylko to co mi wytłumaczyli koledzy...

    ale uprościć ułamek piętrowy to chyba potrafisz? Zobaczysz wtedy co otrzymasz...

    Pozdrawiam
  • #28 4301633
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Przesadzasz...

    Rd = UT/(Is +Id), proste, co?

    Teraz musisz znać wartość Id, by znaleźć wartość rezystancji dynamicznej w danyn punkcie, albo policzyć to jako funkcję Rd(Id).

    Pozdrawiam
  • #29 4302261
    Shel
    Poziom 27  
    Posty: 1318
    Pomógł: 1
    Ocena: 60
    Quarz napisał:
    Przesadzasz...

    Rd = UT/(Is +Id), proste, co?

    Teraz musisz znać wartość Id, by znaleźć wartość rezystancji dynamicznej w danyn punkcie, albo policzyć to jako funkcję Rd(Id).

    Pozdrawiam


    właśnie, te uproszczenie mi za wiele nie dało, ponieważ i tak mam jeszcze jedną niewiadomą Id

    Cytat:
    albo policzyć to jako funkcję Rd(Id)

    tego też nie wiem opierając się cały czas o dane w zadaniu?
  • #30 4303302
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    może te wykresy "rozjaśnią" Tobie to zagadnienie:

    Rezystancja dynamiczna. Jak to obliczyć?

    Zauważ, że wykresy wykonane są ze skalą półlogarytmiczną (jedna z osi ma skalę liniową, a druga logarytmiczną), a wynika to z faktu rozpiętości zmian wielkości i przy skali liniowej znaczna część wykresu (ze względu na rozdzielczość rysunku) nie byłaby właściwie pokazana.

    Nie należy zapominąć, iż pochodna funkcji danej zmiennej niezależnej jest też funkcją (tylko już inną) tej zmiennej.
    By otrzymać wartość funkcji dla danej wartości argumentu (zmiennej niezależnej), to tą wartość argumentu należy znać, a jeśli wartość argumentu nie jest znana, to pozostaje tylko wykres zależności sporządzony na podstawie zapisu analitycznego tej funkcji.

    Oczywiście występujące tu wielkości fizyczne mają swe jednostki (których tu nie napisałem, by nie zaciemniać zapisu), a będące legalnymi i podstawowymi jednostkami obowiązującego Układu Jednostek SI.

    Pozdrawiam

Podsumowanie tematu

✨ Rezystancja dynamiczna definiowana jest jako pochodna napięcia względem prądu (Rd = dU/dI) na charakterystyce prądowo-napięciowej elementu, najczęściej diody w stanie przewodzenia. Obliczenie jej wymaga znajomości wykresu charakterystyki lub analitycznego wzoru opisującego zależność prądu od napięcia, np. wzoru Shockleya dla złącza p-n. W praktyce rezystancję dynamiczną można przybliżyć jako stosunek przyrostu napięcia do przyrostu prądu w małym otoczeniu punktu pracy (interpretacja geometryczna pochodnej). Wzór Shockleya: I = Is (e^(U/Ut) - 1), gdzie Is to prąd nasycenia, Ut to napięcie termiczne (kT/q), pozwala na wyznaczenie Rd jako Rd = Ut / (Id + Is), gdzie Id to prąd przewodzenia w punkcie pomiaru. Napięcie termiczne Ut jest zależne od temperatury, typowo około 26 mV przy 300 K, co wpływa na wartość rezystancji dynamicznej. Rzeczywiste diody różnią się parametrami ze względu na nieidealności produkcyjne oraz rezystancję szeregową materiału i połączeń, co powoduje, że rezystancja dynamiczna w danym punkcie może się różnić między egzemplarzami i typami diod. Do dokładnego obliczenia rezystancji dynamicznej konieczne jest posiadanie wykresu charakterystyki lub wzoru analitycznego oraz znajomość prądu przewodzenia w punkcie pomiaru.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA