非线性电路问题的计算,本文主要内容关键词为:电路论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
非线性元件的电路计算问题,在近几年各地联考试题中经常出现。涉及的非线性元件主要有热敏电阻、白炽灯和二极管。热敏电阻所用的材料是半导体,当温度增加时内部自由电子数显著增加,电阻阻值迅速减小。常温下金属导体的电阻随温度变化并不显著。但白炽灯的灯丝从常温状态到工作状态温度的变化非常大,在不同工作状态的白炽灯的灯丝的阻值有显著的变化,且温度越高电阻阻值也越大。二极管具有单向导电性,用伏安特性曲线反映其性能是电子技术中的常规问题。
由于非线性元件的伏安特性曲线不能用简单的解析式来表示,学生不能用比较熟悉的列方程组的方法解题,必须根据问题的具体情况,用图象求解。笔者在教学实践中归纳出一些方法,供参考。
一、利用图线捕捉信息
非线性元件的电流电压的关系尽管不能用解析式来表示,但是其电流和电压间仍存在一一对应的关系,安伏特性曲线(I-U图线)中包含了大量的信息。在解题过程中充分地解读这些信息,是解题的一个重要环节。
例题1 如图1所示为某热敏电阻的安伏特性曲线。
(1)为了用实验的方法测出该热敏电阻的伏安特性曲线,应采用什么电路?试画出实验电路图。
解析 (1)因为测定该热敏电阻的伏安特性曲线时,热敏电阻两端的电压必须从0V起调节,应采用分压法电路。实验电路如图3。
(2)由电流表读数可知电路的总电流I=70mA,而中的电流