El diodo como dispositivo no lineal

Esta es la curva característica del diodo (un diodo se comporta de esa forma). Como no es una línea recta, al diodo se le llama "Elemento No Lineal" ó "Dispositivo No Lineal", y este es el gran problema de los diodos, que es muy difícil trabajar en las mallas con ellos debido a que sus ecuaciones son bastante complicadas.
La ecuación matemática de esta curva es:

'

En directa, a partir de 0.7 V la corriente aumenta mucho, conduce mucho el diodo y las corrientes son muy grandes. Debido a estas corrientes grandes el diodo podría romperse, por eso hay que tener cuidado con eso (como máximo se tomará 0.8 V ó 0.9 V).
En inversa tenemos corrientes negativas y pequeñas.
A partir de -1 V se puede despreciar la  y queda aproximadamente I = -I_S, que es muy pequeña aunque no se ha tenido en cuenta la corriente de fugas, con ella sería:

 I = -( I_S + I_f )

A partir de -1 V si no hubiera I_f tendríamos una corriente pequeña y horizontal pero como hay fugas que son proporcionales a la tensión inversa, bajando poco a poco.

Si sigo aumentando la tensión inversa puede ocurrir la ruptura a la tensión de ruptura, en este ejemplo a  V_R = -50 V aparece la avalancha y ya la ecuación no vale, es otra distinta:

Y aquí el diodo se destruye a no ser que sea uno preparado (un diodo zener).
Al punto en el que se vence la barrera de potencial se le llama codo. La "Barrera de Potencial" ó "Tensión Umbral" es el comienzo del codo, a partir de ahí conduce mucho el diodo en directa.