Вольт-ампе́рная характери́стика (ВАХ) — зависимость тока ${\displaystyle I}$ , протекающего через двухполюсник , от напряжения ${\displaystyle U}$ на этом двухполюснике. Записывается при медленном изменении ${\displaystyle U}$ или ${\displaystyle I}$ и описывает поведение двухполюсника на постоянном токе . Также ВАХ называют функцию ${\displaystyle I(U)}$ , соответствующую данной зависимости, и график этой функции. Название «ВАХ» связано с единицами измерения напряжения ( вольт ) и тока ( ампер ) в системе СИ . Измерение ВАХ — одна из самых распространённых методик изучения электрофизических свойств элементов и структур.

ВАХ разных элементов

Для линейных элементов ВАХ представляет собой прямую линию ( закон Ома ).

Обычно рассматривают ВАХ нелинейных элементов (мерой нелинейности служит коэффициент ${\displaystyle \beta =(U/I)\cdot (dI/dU)}$ ). Пример элемента цепи с существенно нелинейной ВАХ — электровакуумный диод .

Очень большая доля исследований ВАХ выполняется для полупроводниковых приборов . Для них типичны характеристики нетривиального вида, разного в зависимости от полярности напряжения (см. рис.). Встречаются и совсем сложные формы (S- или N- образные кривые), как, скажем, для динисторов или диодов Ганна . При этом форма ВАХ прибора, в числе прочего, зависит от температуры p-n-перехода . Для полупроводниковых диодов с p-n-переходом при росте температуры угол наклона прямой и обратной ветвей ВАХ увеличивается.

Для трёхполюсных элементов с управляющим электродом (таких как транзистор , тиристор или электровакуумный триод ) часто строят семейства кривых, являющихся ВАХ для двухполюсника при заданном токе или напряжении на третьем управляющем электроде элемента.

Измерения ВАХ

При измерениях ВАХ достаточно медленно варьируют напряжение ${\displaystyle U(t)}$ со временем ${\displaystyle t}$ и регистрируют ток ${\displaystyle I(t)}$ . Возможна и иная ситуация: задаётся ток, измеряется напряжение.

Если условие медленности изменения задаваемой величины не обеспечено, результат измерения может отличаться от истинной ВАХ. Обычно такое отклонение обусловливается инерционными свойствами прибора, ёмкостью / индуктивностью присоединённой к прибору цепи или паразитными явлениями. Также в подобных случаях возникает гистерезис — различие токов, фиксируемых при нарастании и снижении напряжения.

В реальной системе, работающей на относительно высоких частотах (близких к границе рабочего частотного диапазона конкретного устройства), значения токов нередко отклоняются от тех, которые соответствовали бы ВАХ, записанной в квазистатическом режиме.

Преобразования ВАХ

При последовательном или параллельном включении двух или нескольких двухполюсников вид ВАХ результирующего двухполюсника изменяется.

При параллельном соединении двух двухполюсников, напряжения на обоих приборах равны и при этом общий ток равен сумме токов, при последовательном — токи через каждый прибор равны, а общее напряжение на такой цепи равно сумме напряжений на элементах.

См. также

• Нагрузочная характеристика (электроника)

Для улучшения этой статьи желательно : Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники , подтверждающие написанное . После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.