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§15-2 非线性电阻电路的图解法
非线性电路的分析仍遵循KCL、KVL这两个原则。
欧姆定律、叠加定理等不适用于非线性电路。
图解法:
①曲线相加法
②曲线相交法
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一、曲线相加法
1.两电阻R1、R2串联:
由电路知:
i i i1 2= =
+
-
u
i
+
+
-
-
u1
u2
R1
R2
i1
i2
21 uuu +=
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(1)若知解析式 u fi1 11= (),u fi2 22= ( )
u u u fi fi= + = +1 2 1 2() ()
则串联后的伏安特性
(2)若其中一个为压控型,或只知R1和R2的伏安特
性曲线 f1(u1, i1)=0、f2(u2, i2)=0,可用图解法求等效
的伏安特性 f (u,i)=0。
u
i f
1(u1,i1) f
2(u2,i2)
f (u,i)
0
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2. 两电阻R1、R2并联:
u
i
f1(u1,i1)
f2(u2,i2)
f (u,i)
0
u u u= =1 2
i i i= +1 2
+
-
u
i
i1 i2
R2R1
+
-
u1
+
-
u2
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例1:求图示电路端口的伏安特性。其中D为理想
二极管,特性如图所示。
u10
i1
+
-
u
+
+
-
-
u1
u2
i1
i2
i
Us
D
i2
0 u2Us u
i
0 Us
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例2:求图示电路端口的伏安特性。其中D为理
想二极管,R为线性电阻。
u3
i3+
-
u
+
+
-
-
u1
u2
i1
i2
i
Us
R
-
+
解:
0 u3
i3
0 Us u
i
u
i1
0 Us
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二、曲线相交法
+
-
u
i
R
+
-
R0
Us
u
i
0
US为直流电压源,R0为线性电阻,R为非线性电阻
求u和i
曲线相交法:
iRUu s 0?=端口左侧电路 (1)
非线性电阻R i g u= ( ) (2)
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u
i
0
Q2
Q1
Q3
通常把方程(1)所画直线称为负载线。
如果R的伏安曲线如图,交点Q1、Q2、Q3,即
该电路有三个解。
u
i
0 U
Q
IQ
sU
0R
U s
两曲线的交点即为电路的解。
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例15-3 图示电路,非线性电阻的伏安特性为
25.0 ui = 求电流 i 和 i
1。,
+
-
u
i
+
-
10V
i1 40Ω
60Ω
+
-
u
i
+
-
6V
24Ω
解:
非线性电阻左侧电路得
简化电路
624 +?= iu
非线性电阻 25.0 ui =
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得 018145288 2 =+? ii
解得 ???= AAi 222.0 281.0 ????= VVu 667.0 75.0
??
??
?
=?
=??
=
A
A
i
233.040667.010
269.040 )75.0(10
1
电路的解为 ??? == Ai Ai 269.0281.0
1
及 ??? == Ai Ai 233.0222.0
1
回原电路解得