298 (17)

Część II. OBWODY NIELINIOWE 24. OBWODY NIELINIOWE PRĄDU STAŁEGO

24.1. Wstęp

W zagadnieniach technicznych spotykane są często elementy nieliniowe (por. p. 1.2.6), których charakterystyki u(i) są nieliniowe. Rezystancja R — U/I takich elementów zależy od przepływającego w nich prądu. Oznaczenie opornika nieliniowego podane jest na rys. 24.1. Obwody zawierające choćby jeden element

Rys. 24.1. Symbol graficzny opornika nieliniowego

nieliniowy są nieliniowe. Cechą charakterystyczną obwodów nieliniowych jest to, że nie można w nich stosować zasady superpozycji.

Rysunki 24.2 i 24.3 przedstawiają charakterystyki elementów nieliniowych. Odcinek AB charakterystyki z rys. 24.2 jest równoległy do osi /, więc napięcie w tym przedziale ma wartość stałą, niezależną od prądu. Element o charakterystyce z I rys. 24.2 umożliwia otrzymywanie stałego napięcia, niezależnego od zmian prądu w przedziale AB, a więc uzyskuje się tzw. stabilizację napięcia.

Rys. 24.2. Charakterystyka diody gazowanej umożliwiającej stabilizację napięcia

Rys. 24.3. Charakterystyka baretera umożliwiającego stabilizację prądu

24.1. Wstęp    597

Krzywa z rys. 24.3 charakteryzuje się tym, że w przedziale (l/j, U₂) prąd ma wartość stałą. Przy zmianie napięcia w tym przedziale prąd ma wartość stałą, wobec tego uzyskuje się stabilizację prądu.

24.2. Szeregowe połączenie elementów nieliniowych

Na rysunku 24.2. podane jest szeregowe połączenie elementów nieliniowych 1, 2. W obu tych elementach płynie ten sam prąd I, a napięcie U na zaciskach połączenia

U = U₁ + U₂.

1

Rys. 24.4. Połączenie szeregowe dwóch oporników nieliniowych

t—&—t—9^—T

I    I    i

|_*4-*|-«&--i

U

Znając charakterystyki elementów wchodzących w skład połączenia, możemy zbudować charakterystykę tego połączenia, zwaną charakterystyką łączną szeregowego połączenia. W celu wyznaczenia punktu charakterystyki łącznej rysujemy przez punkt A, odpowiadający prądowi /, prostą p równoległą od osi U (rys. 24.5). Punkty

r

Rys. 24.5. Konstrukcja charakterystyki łącznej połączenia szeregowego oporników nieliniowych

przecięcia prostej p z charakterystykami elementów /, 2, wyznaczają napięcia U_t, U₂ na tych elementach przy przepływie prądu I. Odkładając na prostej odcinek AB = U_x + l/₂, otrzymujemy punkt B charakterystyki łącznej, gdyż punkt B określa napięcie U = 1/, + U₂ na zaciskach układu przy prądzie /. Postępując w ten sposób