この実験におけるバリスタの抵抗-電流特性について教えて下さい

【実験器具】
・バリスタ SV-02YS(極性あり)以下 YSと表示します
      SV-3SS(極性なし) 以下 SSと表示します
・半導体実習装置 ITF-05
・直流電圧計(10V)
・直流電流計(30mA)
・抵抗(2kΩ)

実験
(1)実験道具を用い、各端子電圧に対するバリスタの電流を調べます
 (正方向と逆方向両方もとめます)

5V(正方向 YS 1.8 SS 1.8 逆方向 YS 0 SS 1.8)
10V(正方向 YS 4.2 SS 4.2 逆方向 YS 0 SS 4.2)
12V(正方向 YS 5.2 SS 5.2 逆方向 YS 0 SS 5.2)
15V(正方向 YS 6.8 SS 6.8 逆方向 YS 0 SS 6.8)
18V(正方向 YS 8.3 SS 8.3 逆方向 YS 0 SS 8.3)

(2)そこから、それぞれの平均電流をもとめ、抵抗を出します

5V(平均 YS 0.9 SS 1.8 抵抗 YS 5.5 SS 2.8)
10V(平均 YS 2.1 SS 4.2 抵抗 YS 4.8 SS 2.4)
12V(平均 YS 2.6 SS 5.2 抵抗 YS 4.6 SS 2.3)
15V(平均 YS 3.4 SS 6.8 抵抗 YS 4.4 SS 2.2)
18V(平均 YS 4.2 SS 8.3 抵抗 YS 4.2 SS 2.1)

(3)この結果を用い、電圧-電流特性、抵抗-電流特性のグラフを書きます

この時に抵抗-電流特性のグラフはどのようになるのでしょうか?
計算である程度は分かるのですが、A= 0の時の抵抗がよく分かりません
参考書などを見ましたが、抵抗-電流特性のグラフがありません
半導体や電気回路に詳しい方で分かる方がいたら教えてほしいです

A 回答 (2件)

ご質問の内容を確認したいのですが、


>5V(正方向 YS 1.8 SS 1.8 逆方向 YS 0 SS 1.8)
これは、5Vを加えたときに、正方向 YSの電流が1.8mA、SSの電流が1.8mA…
ということでしょうか?
であれば、そのときの抵抗は、[電圧÷電流]で良い。それをグラフにするだけ。
逆方向 YS 電流=0では、抵抗は無限大…計算どおり。これは、対数グラフを使っても記入紙の範囲外の値ということになりますね。

>A= 0の時の…
意味不明です。「A」とは何ですか?

>参考書などを見ましたが、抵抗-電流特性のグラフがありません。
こういう素子では「抵抗値」に意味はなく、「抵抗-電流特性」は表示されないのが普通です。
必要ならば「電圧-電流特性」から計算すればよい。

>半導体や電気回路に詳しい方で分かる方がいたら教えてほしいです
こういう聞き方は良くありません、社会人(学生)としては。
ここは回答を得る場ではなく、助言を得る場です。
先生が生徒に「解かる人、手を挙げて」(解からない人は黙っているように)…のカッコ内と一緒です。

この回答への補足

アドバイスありがとうございます

>説明不足で申し訳ないです
ご推測の通り、正方向と逆方向の時のそれぞれの電流を書いています
グラフは平均電流を用いて描くように指示されています
私も電流=0の時は、抵抗は無限大になり範囲外になると考えています
ですが、担当教諭からは正しくないと言われました

>ここも、説明不足ですみません
A=0は、Aを平均電流とし、平均電流が0の時という意味になります

>私もこの素子での抵抗値は意味はないと思います
グラフを描かせること自体に疑問を感じています
本来は電圧-電流特性の対数グラフを描くものでしたが、
対数が分からない人が多く、このグラフを描くよう指示されました
抵抗は電圧-電流特性から電圧÷電流でもとめています

>聞き方に対しての注意ありがとうございます
こういう場では色々な人の意見をもとめることが大切ですよね
ご助言お願いしますや、皆さんはどのように考えますかのように、
広く意見をもとめること大切だと改めて認識することができました
これからは気を付けるよう心がけます

補足日時:2009/05/27 08:40
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グラフを書いてみればいいのです


そうすれば見えてきます
何もせずに聞くだけでは理解できません

この回答への補足

グラフはA=0.01のところまで書きましたが、A=0がよく分かりません
計算上では0になりますが、抵抗がなくなるわけではないですよね?
課題なのですが、担当の教諭に質問しても答えてくれません
色々なサイトも回ったし、参考書も何冊も読みました
抵抗のことに関しては本当に基本のことだと思います
出来れば自分で解決したいのですが、
元々の専攻が違うので、電気に関しては知識不足です
このサイトへの投稿は最終手段なので、詳しい方はお願いします

補足日時:2009/05/26 16:40
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∴√R=r/√R
∴R=r

それぞれの解説よろしくお願いします

画像は、解答冊子に記載されていたものです

Aベストアンサー

R+2r+(r^2/R)
= (√R)^2 + 2r + (r/√R)^2  ←式①としておきます
=(√R)^2 - 2r + (r/√R)^2 +4r と書き直します・・・もちろん、これを計算すると元の式に戻りますね。
すると
=(√R - r/√R)^2 + 4r ですね(^^)
なんで、こんな式変形をするかというと、分子の E^2 は一定であるから、Pが最大値になるときは、分母が最小のはずです。
ところが、式①のままだと、式①=(√R + r/√R)^2 = R + 2r + (r^2/R) の最小値は?ですね。
そこで、式を (・・・ - ・・・)^2 の形に書き直してしまおうと言うことです。
そうすると、明らかに(・・・ - ・・・)^2 の最小値は0ですよね(^^v)
そして、分母の最小値は 4r ・・・なぜかというと、(・・・ - ・・・)^2 は負の値にならないので、さっきも書いたとおり、この部分の最小値は0です
したがって、Pが最大になるときは、( )内が0であるから、
√R - r/√R = 0
のときで、分母が最小値 4r になるときである、
・・・です(^^)

ちなみに、写真の下の方に見えている(別解)のように、相加平均と相乗平均の関係を使って解くこともできます。
高校物理でのテクニックが必要な最大値・最小値の問題は、この程度なので、ここでマスターしておくといいですよ(^^v)
(1)式を(・・・ ー ・・・)^2 の形が出てくるように書き直す
(2)相加平均と相乗平均の関係を使う

R+2r+(r^2/R)
= (√R)^2 + 2r + (r/√R)^2  ←式①としておきます
=(√R)^2 - 2r + (r/√R)^2 +4r と書き直します・・・もちろん、これを計算すると元の式に戻りますね。
すると
=(√R - r/√R)^2 + 4r ですね(^^)
なんで、こんな式変形をするかというと、分子の E^2 は一定であるから、Pが最大値になるときは、分母が最小のはずです。
ところが、式①のままだと、式①=(√R + r/√R)^2 = R + 2r + (r^2/R) の最小値は?ですね。
そこで、式を (・・・ - ・・・)^2 の形に書き直してしまおうと言うことです。
そうす...続きを読む


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