Главная > Схемотехника > Общая электротехника с основами электроники
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

2-20. Нелинейные электрические цепи

Электрическая цепь, сопротивление которой не зависит ни от тока, ни от напряжения, называется линейной. Если сопротивление какого-либо участка — элемента электрической цепи зависит от тока или напряжения, то как элемент, так и цепь называются нелинейными. Примерами нелинейных элементов являются лампы накаливания, электронные и полупроводниковые приборы. Сопротивление нелинейной цепи изменяется, поэтому ток в ней не пропорционален напряжению на ее зажимах, т. е. закон Ома неприменим для ее расчета. Для расчета нелинейных цепей пользуются обычно графическими методами.

Зависимость силы тока в цепи от напряжения на ее зажимах называется вольт-амперной характеристикой.

Для линейного элемента вольт-амперная характеристика представляет собой прямую Оа (рис. 2-19), проходящую через начало координат. Для нелинейного элемента она не прямолинейна, например, кривые Об и Ов — вольт-амперные характеристики для ламп с угольной и металлической нитями.

Рис. 2-19. Вольт-амперные характеристики.

Рис. 2-20. Неразвет-вленная цепь с двумя нелинейными сопротивлениями.

Рис. 2-21. Вольт-амперные характеристики неразветвленной цепи.

Для расчета неразветвленной цепи с двумя нелинейными элементами (рис. 2-20), выбрав масштабы для тока и напряжения, построим в одних осях координат (рис. 2-21) вольт-амперные характеристики двух элементов цепи для для Складывая напряжения соответствующие одному и тому же значению тока, получим напряжение V на зажимах цепи, т. е. точки вольт-амперной характеристики цепи (рис. 2-21). Например, точка А вольт-амперной характеристики цепи для производного значения тока Г получена сложением абсцисс и

При определении тока в цепи по дданному напряжений U его Откладывают по оси абсцисс (отрезок ОО'). Перпендикуляр ОА, восстановленный из точки О до пересечения с вольт-амперной характеристикой цепи выражает ток цепи . Отрезки прямой проведенной через точку А параллельно оси Вбсцисс, определяют напряжения U, и на нелинейных участках цепи.

Расчет цепи с параллельно соединенными нелинейными элементами (рис. 2-22) при заданном напряжении на зажимах разветвления заключается в нахождении токов в ветвях до их вольт-амперным характеристикам (рис. 2-23). Напряжение на ветвях одинаково, поэтому, отложив его по оси абсцисс (отрезок 00), найдем токи (отрезки ). Общий ток цепи равен сумме токов в ветвях

Рис. 2-22. Параллельное соединение двух нелинейных элементов.

Рис. 2-23. Вольт-амперные характеристики (параллельная цепь).

Рис. 2-24. К примеру 2-14.

Если необходимо найти токи в ветвях по заданному общему току I, то строят общую вольт-амперную характеристику складывая ординаты вольт-амперных характеристик ветвей, соответствующие одним и тем же значениям напряжений (рис. 2-23).

При заданном токе (точка А на общей характеристике) находим напряжение (точка А) и точки (точки ).

Пример 2-14. Определить ток и напряжения на двух нелинейных элементах, соединенных последовательно при напряжении сети .

Решение.

Вольт-амперные характеристики Строятся по даниым табл. 2-4.

Построив характеристики участков, находя и складывая абсциссы для одних и тех же значений токов: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 А обоих участков и обкладывая , получим точки вольт-амперной характеристики цепи (рис. 2-24). -

По этой характеристике для напряжения находим ток в цепи . Этому значению тока соответствуют напряжения: на первом участке и на втором .

Таблица 2-4

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление