[자연과학] 일반물리학 실험 - 전기저항

일반물리학 실험 - 전기저항

1. 이론 요약

A. 옴의 법칙
어느 저항체에 걸리는 전압 와 이에 흐르는 전류 의 비율을 전기저항 이라 하며 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다.
여기서 전기저항 은 물질의 종류, 모양, 크기, 온도 등에 따라 달라지며, 걸린 전압 에 따라서도 달라질 수 있다. 보통 저항체의 경우에는 걸린 전압 와 전류 가 일정한 상수 비율(전기저항 )로 주어지는 것을 옴(Ohm)의 법칙이라 한다. 반면에 반도체를 이용한 다이오드나 트랜지스터의 경우에는 옴의 법칙이 성립되지 않고 전기저항이 걸린 전압의 방향이나 크기에 따라 달라진다.

B. 다이오드 특성

Ⅳ족 원소인 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)은 이들이 결정 상태를 이루고 있을 때 각 원자가 가지고 있는 4개의 원자가 전자들이 이웃하는 4개의 다른 원자와의 강한 공유 결합을 형성하고 이들에 속박되어 아주 큰 저항을 가지고 있다. 이 결정에 Ⅲ족이나 Ⅴ족의 불순물이 들어가면 일반적으로 전기저항이 감소한다.
인(P)과 같이 5개의 원자가전자를 가지는 V족 원소가 미량 첨가되면, 이 Ⅴ족 원소의 4개 원자가전자는 이웃하는 4개의 Ⅳ…(생략)

① p형 반도체와 n형 반도체를 접합시킨 것을 pn접합이라 하는데, 이것을 이용한 소자가 반도체 다이오드이다.

② 전류는 p형에서 n형 쪽으로만 잘 흐른다. 즉, 순방향으로 전압을 걸면 전류가 잘 흐르는 데, 이와 같이 일정한 방향으로 전류가 흐르게 하는 작용이 정류 작용이다.

③ 전류는 n형에서 p형으로는 흐르지 않는다. 이것이 역방향이다.

④ 반도체 다이오드는 의 기호로 표시하며 화살표 방향으로 전류가 흐름을 나타낸다.

⑤ 다이오드는 교류를 직류로 만드는 정류 작용, 변조된 진동 전류에서 음성 전류를 얻는 검파 작용을 한다.

① 저항값 계산 및 측정