Краткий словарь по электротехнике

Нелинейные электрические цепи

Нелинейные электрические цепи — электрические цепи, сопротивления участков которых зависят от напряжения или силы тока в цепи (рис. 1, 2), например лампы накаливания, электронные и полупроводниковые приборы. Расчет цепей производится по вольт-амперным характеристикам. Складывая напряжения U₁ и U₂ (рис. 1), соответствующие одному и тому же значению тока, получим напряжение U на зажимах цепи (точки вольт-амперной характеристики цепи).

Рис. 1. Неразветвленная цепь с двумя сопротивлениями:
а - схема; б - вольт-амперная характеристика.

Рис. 2. Разветвленная нелинейная цепь:
а - схема; б - вольт-амперная характеристика.

Например, точка А' вольт-амперной характеристики цепи для произвольно выбранного значения тока I' получена сложением абсцисс A'₀ A'₁ и А'₀ А'₂.

При определении тока в цепи по заданному напряжению U его откладывают по оси абсцисс (отрезок OO'). Перпендикуляр О'А, восставленный из точки О' до пересечения с вольт-амперной характеристикой цепи, выражает ток цепи I. Отрезки прямой A₀A₁ и А₀А₂, проведенной через точку А параллельно оси абсцисс, определяют напряжения U₁ и U₂ на нелинейных участках цепи.

Расчет цепи с параллельно соединенными нелинейными элементами (рис. 2) при заданном напряжении на зажимах разветвления U_c заключается в нахождении токов в ветвях по их вольт-амперным характеристикам. Напряжение на ветвях одинаково, поэтому, отложив его по оси абсцисс (отрезок ОО'), найдем токи I₁ и I₂ (отрезки 0'А₁ и 0'А₂).

Общий ток цепи равен сумме токов в ветвях I = I₁ + I₂. Чтобы найти в ветвях токи по заданному общему току I, строится общая вольт-амперная характеристика (сложением координат вольт-амперных характеристик ветвей, соответствующих одним и тем же значениям напряжений). При заданном токе I (точка А на общей характеристике) находим напряжение U_c = U₁ + U₂ (точка А) и токи I₁, I₂ (точки А₁ и А₂).