전기전자 · 반도체 소자 / 원리와 탐구
다이오드 전압-전류 특성 실험 해설
다이오드와 직렬 저항에 전압을 걸고 실제 소자 전압과 전류를 기록해요. 순방향과 역방향의 차이를 비교해요.
어떤 원리인가요?
순방향 전류는 급격히 증가하고 직렬 저항이 전류를 제한해요. 문턱 전압은 정한 전류 기준에 따라 달라져요.
핵심 관계
I = Is(exp(Vd/(nVT)) − 1) · Vin = IRs + Vd
이렇게 관찰해 보세요
- 인가 전압을 음수에서 양수로 바꾸며 소자 전압과 전류의 부호를 관찰해요.
- 기준 조건 세 가지에서 실행한 뒤 각각 기록해요.
- 같은 인가 전압에서 소자와 온도만 바꾸어 비교해요.
결과를 읽는 기준
실리콘 다이오드에 역방향 −5 V를 걸고 항복을 생략하면 전류는?
0에 가까운 역전류
모형의 범위와 한계
쇼클리 식과 100 Ω 직렬 저항을 사용해요. 역방향 항복·자체 발열·LED 발광 효율은 생략해요. 온도는 VT에만 반영하므로 실제 온도 의존성과 달라요. 실제 전원·콘센트로 따라 하지 말고 화면에서 실험해요.