Выражают графически в виде вольт-амперных характеристик. Вольт



Скачать 327.76 Kb.
страница1/3
Дата11.10.2018
Размер327.76 Kb.
Название файла-
ТипЛекция
  1   2   3

Лекция 5
1.12. Нелинейные электрические цепи постоянного тока
В предыдущих параграфах были рассмотрены линейные цепи, т. е. цепи, сопротивление которых постоянно и не зависит от напряжения и тока. Зависимость тока в элементах цепи от напряжения I = f(U) выражают графически в виде вольт-амперных характеристик. Вольт-амперные характеристики линейных элементов цепи представляют собой прямые линии, проходящие через начало координат (у этих элементов сопротивление r = const). Строго говоря, элементов с линейной зависимостью I (U) не существует. Однако, когда эта нелинейность незначительна, цепь можно рассматривать как линейную. В нелинейных элементах с изменением тока их сопротив­ление меняется и зависимости I(U) получаются нелинейными.

В различных отраслях техники имеют большое практическое значение электрические цепи, нелинейность которых выражена очень резко. Такие цепи широко используют в устройствах автоматики, вычислительной техники, радиоэлектроники, в измерительной технике и т. д. К нелинейным элементам цепей можно отнести, например, различные электронные, ионные, фотоэлектронные и полупроводнико­вые приборы, а также ряд других устройств. С помощью нелинейных элементов можно усиливать электрические сигналы, генерировать сигналы различной формы, производить вычислительные операции, преобразовывать переменный ток в постоянный, осуществлять стабилизацию тока и напряжения и т. д.

В зависимости от вида кривых вольт-амперных характеристик нелинейные элементы электрических цепей можно подразделить на элементы с симметричными (рис. 1.23, кривая 2) и с несимметричными характеристиками (рис. 1.23, кривая 1). Для нелинейных элементов с симметричными характеристиками вид вольт-амперных характеристик не зависит от направления тока в них и напряжения на их зажимах, поэтому такие элементы можно применить в цепях как постоянного, так и переменного тока. Иначе говоря, элементами с симметричными характе­ристиками можно назвать нелинейные элементы, у которых сопротивления не зависят от направления тока.

У нелинейных элементов с несимметричными характеристиками сопротивление зависит от направления тока и вольт-амперные харак- теристики имеют неодинаковый вид при изменении направлений тока. Несимметричными характеристиками обладают, в частности, различные электронные и полупроводниковые приборы. Нелинейные элементы, у которых можно изменять вольт-амперную характеристику, называют


управляемыми. К ним можно отнести, например, многоэлектродные
электронные лампы, транзисторы, тринисторы.

Р
ассчитывают электрические цепи с нелинейными элементами гра-
фически или аналитически. Графический метод наиболее распространен при подборе электронных ламп и полупроводниковых приборов. Аналитический метод применяют в том случае, когда вольт- амперные характеристики можно с достаточной степенью точности выразить аналитическими функциями. Для расчета нелинейных электрических цепей также применимы законы Ома и Кирхгофа, однако расчет цепей в этом случае значительно сложней, чем линейных. Эта связано с тем, что помимо токов и напряжений в нелинейных цепям неизвестными являются также сопротивления нелинейных элементов. При расчете нелинейных цепей наиболее часто применяется графический метод, который заключается в предварительной замене рассматриваемой цепи эквивалентной схемой с результирующей (эквивалентной) вольт-амперной характеристикой, а затем в обратном переходе к исходной цепи. Если при расчете нелинейной цепи вольт-амперную xapaктеристику нелинейного элемента в некоторых пределах можно заменить прямой линией, то расчет можно свести к расчету линейной цепи.

При расчете нелинейных цепей различают два вида сопротивлений:


статическое и дифференциальное. Статическое сопротивление r в точке d
(рис. 1.23) есть отношение напряжения в данной точке (отрезок сd)
к току (отрезком oc):



где mr = тU/mIмасштаб сопротивления.

Таким образом, статическое сопротивление пропорционально тангенсу угла α между прямой, соединяющей точку d с началом координат, и осью токов.

Дифференциальное сопротивление гд - предел отношения приращения


напряжения на нелинейном элементе к приращению тока в нем, когда
последнее стремится к нулю. Иными словами, это производная от
напряжения по току в масштабе тr. Дифференциальное сопротивление
пропорционально тангенсу угла β между касательной в данной точке d
рассматриваемой характеристики и осью токов:

Применяют также понятие дифференциальной проводимости нелинейного элемента:





Следует отметить, что для линейных участков вольт-амперных характеристик дифференциальное сопротивление есть отношение конечного приращения напряжения к конечному приращению тока: rд = ∆U / ∆I.



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Общая характеристика
Лабораторная работа
Методические указания
Теоретические аспекты
Дипломная работа
Федеральное государственное
Пояснительная записка
Рабочая программа
Методические рекомендации
История развития
Основная часть
Общие сведения
Практическая работа
Теоретическая часть
Физическая культура
Краткая характеристика
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
государственное бюджетное
Направление подготовки
Современное состояние
теоретические основы
Практическое задание
история возникновения
Финансовое планирование
Самостоятельная работа
государственное образовательное
Гражданское право
Российская академия
Правовое регулирование
Методическая разработка
Общая часть
Название дисциплины
Учебное пособие
Теория государства
образовательное бюджетное
бюджетное учреждение
прохождении производственной
История возникновения
истории развития
Административное право
Политические партии
Производственная практика
Организация производства
концепции личности
Организация работы
Организационная структура
Экономическое содержание