Теоретичні положення

Нелінійними називаються електричні кола до складу яких входять елементи, параметри яких залежать від струму або напруги. Воль-амперні характеристики ВАХ) таких елементів є нелінійними. Перемінний опір нелінійного елемента (НЕ) можна задати у вигляді ВАХ або залежностями статичного і динамічного опорів від струму чи напруги.

Статичний опір R_ст характеризує НЕ в незмінному режимі. Він дорівнює відношенню напруги на НЕ до струму через нього R_ст=U/I.

Диференціальний (динамічний) опір R_д дорівнює відношенню нескінченно малого прирощення напруги на НЕ до відповідного нескінченно малого прирощення струму R_д=dU/dI.

Розрахунок нелінійних кіл є складним.

В практичних розрахунках електричних кіл часто використовують графічні або графоаналітичні методи.

Для розрахунку розгалужених електричних кіл з одним нелінійним елементом зручно використовувати метод еквівалентного генератора. Схема поділяється на дві частини НЕ та вся інша частина схеми, яка представляється активним двополюсником (рис. 9.1)

Рис. 9.1

Активний двополюсник замінюємо еквівалентним йому генератором [2,3]. Розрахунок активного двополюсника значно простіше, тому що він є лінійним електричним колом. ЕРС генератора Е_г дорівнює напрузі холостого ходу на затискачах активного двополюсника. Опір R_г – це еквівалентний опір пасивного двополюсника відносно вхідних затискачів.

Пасивний двополюсник отримаємо з активного при закорочуванні джерел ЕРС або розриванні джерел струму. Таким чином, ми отримуємо схемо із послідовним з’єднанням лінійного та нелінійного елементів. Робочу точку визначають на перетині ВАХ НЕ та дзеркального відображення ВАХ лінійного елемента. Більш детально побудова ВАХ наведена в прикладі виконання лабораторної роботи.