В устройствах ЭВМ, автоматики, электроники, радиотехники нашли широкое применение элементы электрических цепей с нелинейными вольтамперными характеристиками: электронные лампы, кремниевые, селеновые и др. выпрямители, фотоэлементы, бареттеры, терморезисторы и т.п. Необходимо обратить внимание на понятие вольтамперная характеристика.
Вольтамперная характеристика - это графическая зависимость тока от напряжения I ( U ), U ( I )на каком-либо элементе или во всей цепи.
Для линейных элементов вольтамперная характеристика представляет прямую линию, проходящую через начало координат, а сопротивление постоянно и не зависит от изменения тока или напряжения.
Вольтамперная характеристика нелинейного элемента непрямолинейна. Следует учесть, что для цепей с нелинейными элементами справедливы зако-ны Ома и Кирхгофа, но в связи с тем, что вольтамперные характеристики нелинейных элементов иногда не удается выразить аналитически, то рассмотренные ранее аналитические методы расчета линейных цепей не всегда приемлемы для расчета нелинейных цепей.
В большинстве случаев нелинейные цепи постоянного тока рассчитываютсяграфическим методом. Аналитический расчет нелинейных цепейприменяется в том случае, когда какой-либо участок вольтамперной характеристики нелинейной цепи (элемента) можнозаменить отрезком прямой с последующей заменой нелинейной цепи эквивалентной схемой, состоящей из линейного элемента и постоянной ЭДС, и расчетом одним из методов расчеталинейных цепей постоянного тока.
Эта тема хорошо изложена в учебниках [4, c. 92–104], [9, c. 99–128].
Вопросы для самоконтроля:
1. Поясните, что называется линейным сопротивлением?
2. Расскажите, что называется нелинейным сопротивлением?
3. Объясните, какой вид имеет вольтамперная характеристика для линейного и нелинейного сопротивлений.
4. Поясните, почему для расчета нелинейных цепей используют, в основном, графический метод.
5. Поясните, каков порядок расчёта нелинейных цепей графическим методом.
6. Объясните, как можно произвести расчет нелинейных цепей аналитическим методом.