6
Do opisu elementów nieliniowych stosuje się pojęcia rezystancji statycznej i dynamicznej. Rezystancją statyczną nazywa się stosunek napięcia do prądu w danym punkcie charakterystyki, np.:
(3.2.)
Rezystancję statyczną moZna zdefiniować inaczej jako rezystancję określoną przy stałej wartości napięcia i prądu.
Rezystancją dynamiczną nazywa się pochodną napięcia względem prądu w danym punkcie charakterystyki, np.:
_ dU
dy"~~dT
(3.3.)
W przybliżeniu rezystancję dynamiczną wyznacza się jako stosunek przyrostu napięcia do przyrostu prądu:
R
(3.4.)
Rezystancję dynamiczną można zdefiniować również jako rezystancję w dowolnym punkcie charakterystyki prądowo-uapięciowej, określoną dla przyrostów napięcia dU i odpowiadających przyrostów prądu dl w otoczeniu tego punktu.
Klasycznymi przykładami elementów nieliniowych, stosowanych w elektrotechnice, są m.jn.: żarówki, warystory, diody półprzewodnikowe, termislory itp
Charakterystyki riapięciowo-prądowe niektórych elementów nieliniowych są przedstawione na rys. 3.3. i 3.4.
Rys. 3.3. Charakterystyki napięciowo-prądowe elementów nieliniowych:
1 - żarówka; 2 - warystor; 3 - dioda półprzewodnikowa
Rys. 3.4. Charakterystyka napięciowo-prądowa:
1 - termislora NTC *;
2 - rezystora liniowego
* NTC - skrót od Negative Temperaturę Coefficient (ujemny współczynnik temperaturowy)
Prąd płynący przez rezystor liniowy jest wprost proporcjonalny do napięcia eleklrycznego doprowadzonego do rezystora i odwrotnie proporcjonalny do jego rezystancji,
Zależność powyższą można zapisać wzorem:
(4.1.)
Rezystancja rezystora liniowego jest wielkością stałą i można ją wyrazić wzorem:
(4.2.)
R
Rys. 4.1. [lustracja prawa Ohma
Rezystancja rezystora nieliniowego jest wielkością zmienną i zależy od wartości prądu przepływającego przez rezystor lub przyłożonego do rezystora napięcia.
4.2.1. Pierwsze prawo Ktrclihofla
Suma prądów wpływających do węzła obwodu elektrycznego jest równa sumie prądów wypływających z tego węzła.
Rys. 4.2. Węzeł obwodu elektrycznego (W)