Метод линеанизации

При использовании метода линеанизации участок вольт-амперной характеристики нелинейного элемента, как показано на рис. 6.10, аппроксимируется отрезком прямой

U = U₀ + R_динI.

Рис. 6.10

Полученное таким образом уравнение вольт-амперной характеристики можно использовать при значениях тока и напряжения, соответствующим участку «ав» этой характеристики.

6.3. Нелинейные цепи переменного тока

По способности изменять свои параметры во времени нелинейные элементы различаются на инерционные и безинерционные. Инерционными элементами считаются такие, у которых изменение сопротивления происходит медленнее по сравнению с периодом переменного тока, т.е. величина сопротивления не зависит от мгновенных значений тока и напряжения, а зависит лишь от действующих их значений. Расчет цепи с инерционными элементами проводится по методикам расчета цепей постоянного тока.

Безинерционные нелинейные элементы являются нелинейными по отношению как к действующим, так и мгновенным значениям тока и напряжения.

Пример графического решения цепи с инерционным элементом-однополупериодным выпрямителем (рис. 6.11).

Рис. 6.11

Согласно второму закону Кирхгофа для мгновенных значений напряжения и тока можно записать

u_ = u_Д(t) + R_нi.

К последовательному соединению диода Д и резистора R_н подводится переменное напряжение u = U_m sint. Следовательно, u_ = u. Графическое решение последнего уравнения иллюстрируется графическими построениями на рис. 6.12.

Рис. 6.12

В левой верхней части рис. 6.12 при графическом сложении падения напряжений на диоде и резисторе R_н определяется их суммарной вольт-амперной характеристикой u_(i). На нижней части рис. 6.12 представлено напряжение источника. Поскольку u_ = u, по графику зависимости i(u_) определяется зависимость i(t), которая представлена в правой верхней части рис. 6.12.

Видно, что графики мгновенных значений напряжения и тока отличаются по форме. Это свойственно цепям с нелинейными инерционными элементами.