НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ток.

Стабилизировать напряжение и ток.

Преобразовывать форму сигналов.

Генерировать и усиливать сигналы различной

Нелинейные электрические цепи постоянного тока – цепи, содержащие нелинейные элементы (НЭ), нелинейные сопротивления (НС), нелинейные индуктивности или нелинейные емкости.

L =  / i, C =

Параметры НЭ – непостоянны, часто определяются экспериментально и задаются в виде графиков, таблиц, аналитически или другими способами.

Нелинейные сопротивления в отличие от линейных сопротивлений обладают нелинейными вольтамперными характеристиками (ВАХ – это зависимость тока, протекающего через сопротивление, от напряжения на нем).

характеристики:
симметричные

анализа нелинейной цепи
– состоит в определении токов и напряжений

1а показано последовательное соединение двух нелинейных элементов НЭ1 и НЭ2,

Рис. 1а

Метод сводится к графическому решению уравнения, составленного по 2-му закону Кирхгофа для двух последовательно соединенных НЭ1 и НЭ2.

U = U1 + U2

где U – общее напряжение на элементах;
U1; U2 – напряжение на соответствующих элементах.

координат. При последовательном соединении в НЭ протекает один и тот

Поэтому:

Задаемся несколькими значениями тока (5-6 значений): I1, I2, I3 и т.д.


2. Проводим на графике линии параллельные оси абсцисс.

3. Суммируем соответствующие значения напряжений на НЭ1 и НЭ2.

4. Соединяя кривой полученные точки, строим эквивалентную (результирующую) ВАХ I(U) цепи.

Рис. 1б

I.

6. По ВАХ отдельных нелинейных элементов определяем напряжения U1 и

Такие же построения для расчета тока и напряжений можно выполнить, если один из элементов линейный. Аналогично решается задача расчета цепи, состоящей из трех или более последовательно соединенных нелинейных элементов.

Рис. 1в

2а показаны
соединенные параллельно два
нелинейных элемента НЭ1 и
НЭ2, ВАХ которых I1(U)

Рис. 2а

Метод сводится к графическому решению уравнения, составленного по 1-му закону Кирхгофа для двух параллельно соединенных нелинейных элементов.

I =I1+ I2

где I – общий ток;
I1; I2 – токи в соответствующих ветвях.

координат. При параллельном соединении U1 = U2 = U.

4. Соединяя кривой полученные точки, строим ВАХ I(U) цепи.

Рис. 2б

I.

6. По ВАХ отдельных нелинейных элементов определяем токи в ветвях

Таким же способом можно рассчитать электрическую цепь с любым числом параллельно включенных нелинейных элементов.

Рис. 2в

к двум предыдущим случаям (рис.3).
Рис. 3

В, а R = 10 Ом.
Вольтамперные
характеристики
нелинейных
резистивных
элементов заданы
кривой 1 и 2.

общее напряжение, поэтому зададимся несколькими значениями напряжения.
Сложив вольтамперные

поэтому зададимся несколькими значениями тока.
Складываем вольтамперные характеристики R

значение тока I: I ≈ 3,4 A

тока, проводим линию до ВАХ парал. и опускаемся на ось

с характеристиками НЭ1 и НЭ2 - I1 ≈ 0,8 A