ไดโอดเปล่งแสงและไฟฟ้า

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ไดโอดเปล่งแสงและไฟฟ้า

ไดโอดเปล่งแสง vs. ไฟฟ้า

อดเปล่งแสงสีต่าง ๆ ไดโอดเปล่งแสง (light-emitting diode หรือย่อว่า LED) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอย่างหนึ่ง จัดอยู่ในจำพวกไดโอด ที่สามารถเปล่งแสงในช่วงสเปกตรัมแคบ เมื่อถูกไบอัสทางไฟฟ้าในทิศทางไปข้างหน้า ปรากฏการณ์นี้อยู่ในรูปของ electroluminescence สีของแสงที่เปล่งออกมานั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุกึ่งตัวนำที่ใช้ และเปล่งแสงได้ใกล้ช่วงอัลตราไวโอเลต ช่วงแสงที่มองเห็น และช่วงอินฟราเรด ผู้พัฒนาไดโอดเปล่งแสงขึ้นเป็นคนแรก คือ นิก โฮโลยัก (Nick Holonyak Jr.) (เกิด ค.ศ. 1928) แห่งบริษัทเจเนรัล อิเล็กทริก (General Electric Company) โดยได้พัฒนาไดโอดเปล่งแสงในช่วงแสงที่มองเห็น และสามารถใช้งานได้ในเชิงปฏิบัติเป็นครั้งแรก เมื่อ ค.ศ. 1962. ฟฟ้า (ήλεκτρον; electricity) เป็นชุดของปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ มีที่มาจากภาษากรีกซึ่งในสมัยนั้นหมายถึงผลจากสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเนื่องจากการปรากฏตัวและการไหลของประจุไฟฟ้า เช่นฟ้าผ่า, ไฟฟ้าสถิต, การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้ ไฟฟ้ายังทำให้เกิดการผลิตและการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นคลื่นวิทยุ พูดถึงไฟฟ้า ประจุจะผลิตสนามแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจะกระทำกับประจุอื่น ๆ ไฟฟ้าเกิดขึ้นได้เนื่องจากหลายชนิดของฟิสิกซ์ดังต่อไปนี้.

ศักย์ไฟฟ้า

ักย์ไฟฟ้า (electric potential) (ยังถูกเรียกว่า ศักย์สนามไฟฟ้าหรือศักย์ไฟฟ้าสถิต) เป็นปริมาณของพลังงานศักย์ไฟฟ้าที่ประจุไฟฟ้าที่จุดหนึ่งเดียวนั้นจะพึงมีถ้ามันถูกมองหาตำแหน่งที่จุดใดจุดหนึ่งในที่ว่าง และมีค่าเท่ากับงานที่ถูกกระทำโดยสนามไฟฟ้าหนึ่งในการเคลื่อนย้ายหนึ่งหน่วยของประจุบวกจากที่ห่างไกลไม่สิ้นสุด (infinity) มาที่จุดนั้น ในทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคลาสสิก ศักย์ไฟฟ้าเป็นปริมาณสเกลาร์แสดงโดย, หรือ มีค่าเท่ากับพลังงานศักย์ไฟฟ้า(มีหน่วยเป็นจูล)ของอนุภาคที่มีประจุใด ๆ ที่ตำแหน่งใด ๆ หารด้วยประจุ(มีหน่วยเป็นคูลอมบ์)ของอนุภาคนั้น เมื่อประจุของอนุภาคได้ถูกหารออกไป ส่วนที่เหลือจึงเป็น "คุณสมบัติ" ของตัวสนามไฟฟ้าเอง ค่านี้สามารถคำนวณได้ในสนามไฟฟ้าที่คงที่(เวลาไม่เปลี่ยน)หรือในสนามไฟฟ้าแบบไดนามิก(เปลี่ยนไปตามเวลา)ในเวลาที่กำหนด และมีหน่วยเป็นจูลต่อคูลอมบ์, หรือ volts ศักย์ไฟฟ้าที่อินฟินิตี้สมมติว่ามีค่าเป็นศูนย์ ศักย์ไฟฟ้าเป็นปริมาณสเกลาร์ เพราะศักย์ไฟฟ้าเป็นพลังงานต่อหนึ่งหน่วยประจุเนื่องจากพลังงานศักย์ไฟฟ้ามีหน่วยเป็นจูล (J) ประจุมีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C) ศักย์ไฟฟ้าจึงมีหน่วยเป็น จูลต่อคูบอมบ์ ซึ่งเรียกว่า โวลต์ (V)            ในกรณีสนามโน้มถ่วงของโลก พลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุที่ตำแหน่งต่างๆ ขึ้นกับความสูงของวัตถุเมื่อเทียบกับระดับอ้างอิง ซึ่งจะอยู่ที่ระดับดำก็ได้แล้วแต่จะกำหนด และให้ระดับอ้างอิงนี้มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นศูนย์ ในการหาพลังงานศักย์ไฟฟ้าของประจุที่ตำแหน่งต่างๆ ก็ต้องกำหนดระดับอ้างอิงเช่นกัน นอกจากนี้ศักย์ไฟฟ้าแบบสเกลล่าร์ทั่วไปยังถูกใช้ในระบบ electrodynamics เมื่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาปรากฎอยู่ แต่ศักย์ไฟฟ้าทั่วไปนี้ไม่สามารถคำนวนออกมาง่าย ๆ ศักย์ไฟฟ้าและศักย์เวกเตอร์แม่เหล็กรวมเข้าด้วยกันเป็นสี่เวกเตอร์ เพื่อที่ว่าทั้งสองชนิดของศักย์จะถูกนำมาผสมกันภายใต้ Lorentz transformations.

ศักย์ไฟฟ้าและไดโอดเปล่งแสง · ศักย์ไฟฟ้าและไฟฟ้า · ดูเพิ่มเติม »

สารกึ่งตัวนำ

รกึ่งตัวนำ (semiconductor) คือ วัสดุที่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าอยู่ระหว่างตัวนำและฉนวน เป็นวัสดุที่ใช้ทำอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ มักมีตัวประกอบของ germanium, selenium, silicon วัสดุเนื้อแข็งผลึกพวกหนึ่งที่มีสมบัติเป็นตัวนำ หรือสื่อไฟฟ้าก้ำกึ่งระหว่างโลหะกับอโลหะหรือฉนวน ความเป็นตัวนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และสิ่งไม่บริสุทธิ์ที่มีเจือปนอยู่ในวัสดุพวกนี้ ซึ่งอาจเป็นธาตุหรือสารประกอบก็มี เช่น ธาตุเจอร์เมเนียม ซิลิคอน ซีลีเนียม และตะกั่วเทลลูไรด์ เป็นต้น วัสดุกึ่งตัวนำพวกนี้มีความต้านทานไฟฟ้าลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งเป็นลักษณะตรงข้ามกับโลหะทั้งปวง ที่อุณหภูมิ ศูนย์ เคลวิน วัสดุพวกนี้จะไม่ยอมให้ไฟฟ้าไหลผ่านเลย เพราะเนื้อวัสดุเป็นผลึกโควาเลนต์ ซึ่งอิเล็กตรอนทั้งหลายจะถูกตรึงอยู่ในพันธะโควาเลนต์หมด (พันธะที่หยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอม) แต่ในอุณหภูมิธรรมดา อิเล็กตรอนบางส่วนมีพลังงาน เนื่องจากความร้อนมากพอที่จะหลุดไปจากพันธะ ทำให้เกิดที่ว่างขึ้น อิเล็กตรอนที่หลุดออกมาเป็นสาเหตุให้สารกึ่งตัวนำ นำไฟฟ้าได้เมื่อมีมีสนามไฟฟ้ามาต่อเข้ากับสารนี้ สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์ เป็นสารที่เกิดขึ้นจากการเติมสารเจือปนลงไปในสารกึ่งตัวนำแท้ เช่น ซิลิกอน หรือเยอรมันเนียม เพื่อให้ได้สารกึ่งตัวนำที่มีสภาพการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้น สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์นี้แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ สารกึ่งตัวนำประเภทเอ็น (N-Type) และสารกึ่งตัวนำประเภทพี (P-Type).

สารกึ่งตัวนำและไดโอดเปล่งแสง · สารกึ่งตัวนำและไฟฟ้า · ดูเพิ่มเติม »

ไดโอด

อดชนิดต่าง ๆ ไดโอด (diode) เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ชนิดสองขั้วคือขั้ว p และขั้ว n ที่ออกแบบและควบคุมทิศทางการไหลของประจุไฟฟ้า มันจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียว และกั้นการไหลในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อกล่าวถึงไดโอด มักจะหมายถึงไดโอดที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor diode) ซึ่งก็คือผลึกของสารกึ่งตัวนำที่ต่อกันได้ขั้วทางไฟฟ้าสองขั้ว ส่วนไดโอดแบบหลอดสูญญากาศ (Vacuum tube diode) ถูกใช้เฉพาะทางในเทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงบางประเภท เป็นหลอดสูญญากาศที่ประกอบด้วยขั้วอิเล็ดโทรดสองขั้ว ซึ่งจะคือแผ่นตัวนำ (plate) และแคโทด (cathode) ส่วนใหญ่เราจะใช้ไดโอดในการยอมให้กระแสไปในทิศทางเดียว โดยยอมให้กระแสไฟในทางใดทางหนึ่ง ส่วนกระแสที่ไหลทิศทางตรงข้ามกันจะถูกกั้น ดังนั้นจึงอาจถือว่าไดโอดเป็นวาล์วตรวจสอบแบบอิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง ซึ่งนับเป็นประโยชน์อย่างมากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ใช้เป็นตัวเรียงกระแสไฟฟ้าในวงจรแหล่งจ่ายไฟ เป็นต้น อย่างไรก็ตามไดโอดมีความสามารถมากกว่าการเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปิด-ปิดกระแสง่าย ๆ ไดโอดมีคุณลักษณะทางไฟฟ้าที่ไม่เป็นเชิงเส้น ดังนั้นมันยังสามารถปรับปรุงโดยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของพวกมันที่เรียกว่ารอยต่อ p-n มันถูกนำไปใช้ประโยชน์ในงานที่มีวัตถุประสงค์พิเศษ นั่นทำให้ไดโอดมีรูปแบบการทำงานได้หลากหลายรูปแบบ ยกตัวอย่างเช่น ซีเนอร์ไดโอด เป็นไดโอดชนิดพิเศษที่ทำหน้าที่รักษาระดับแรงดันให้คงที่ วาริแอกไดโอดใช้ในการปรับแต่งสัญญาณในเครื่องรับวิทยุและโทรทัศน์ ไดโอดอุโมงค์หรือทันเนลไดโอดใช้ในการสร้างสัญญาณความถี่วิทยุ และไดโอดเปล่งแสงเป็นอุปกรณ์ที่สร้างแสงขึ้น ไดโอดอุโมงค์มีความน่าสนใจตรงที่มันจะมีค่าความต้านทานติดลบ ซึ่งเป็นประโยชน์มากเมื่อใช้ในวงจรบางประเภท ไดโอดตัวแรกเป็นอุปกรณ์หลอดสูญญากาศ โดยไดโอดแบบสารกึ่งตัวนำตัวแรกถูกค้นพบจากการทดสอบความสามารถในการเรียงกระแสของผลึกโดยคาร์ล เฟอร์ดินานด์ บรวน นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ในปี..

ไดโอดและไดโอดเปล่งแสง · ไดโอดและไฟฟ้า · ดูเพิ่มเติม »