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 
.
