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2014-10-30 08:36| 编辑:电工学习网| 查看: 3090| 评论: 0

摘要: 电阻元件按其伏安关系曲线形状的不同,可分为两类四种: 一、线形电阻元件 1.线性定常电阻元件 若电阻元件的伏安关系是通过u-i(或i-u)平面上坐标原点的直线,且此直线的位置(亦即直线的斜率)不随时间变动,则称 ...
   电阻元件按其伏安关系曲线形状的不同,可分为两类四种:
    一、线形电阻元件
     1.线性定常电阻元件 若电阻元件的伏安关系是通过u-i(或i-u)平面上坐标原点的直线,且此直线的位置(亦即直线的斜率)不随时间变动,则称为线性定常电阻元件时不变电阻元件。,如图1(a)所示, 它有如下特点:
   (1).直线的斜率即为其电阻值R,即tg(α)=R,且R值为定值(即不随时间而变)。这样即可用一个定常电阻R或定常电导G来构成线形定常电阻元件的电路模型,如图1(b)所示,且有G=1/R或R=1/G。
   (2).伏安关系曲线对坐标原点对称,即为奇函数。这说明线形定常电阻元件对不同方向的电流或不同极性的电压,其伏安关系是完全相同的。这种性质称为双向性,也称可逆性。因此在使用线形定常电阻元件时,它的两个端纽是没有任何区别的,在电路中可以任意连接。
   (3).它的伏安关系服从欧姆定律。若设电压u与电流i之间参考方向如图1(b)所示,则有
     u=Ri     (1-3-1a)
或    i= u=Gu    (1-3-1b)
    上式即为欧姆定律,它说明电阻元件的电流或电压,完全由同一时刻的电压(或电流)决定,而与该时刻以前的电压(或电流)值无关,即电阻元件是无记忆元件。


                                图1   线性定常电阻元件
    2.线性时变电阻元件若电阻元件的伏安关系曲线是通过u-i平面上坐标原点的直线,但此直线的斜率是时间t的函数(即其电阻随时间t而变化),则称为线性时变电阻元件。   如图2(a)所示,其电路模型如图2(b)所示,其伏安方程为
                               u=R(t)i 或 i=G(t)u
式中    R(t)和G(t)分别为电阻元件在t时刻的电阻值和电导值,且有R(t)=1/G(t)或G(t)=1/R(t);R(t)为t时刻的斜率。


                    图2  线性时变电阻元件    


                图3   理想开关及其伏安特性
    线性时变电阻的一个常见实例是理想开关K,它的电路符号如图3(a)所示。当K打开时,它的伏安关系为电流i恒为0,u=不定值(其值由开关以外的电路工作状态决定),其伏安关系曲线为u-i平面上的u轴,如图3(b)所示,相应于电阻值R=∞;
    当K闭合时,其伏安关系为电压u恒为0,i=不定值(其值由开关以外的电路工作状态决定),其伏安关系曲线为u-i平面上的i轴,如图3(b)所示,相应于电阻值R=0。
    二、非线性电阻元件
    1.非线性定常电阻元件 若电阻元件的伏安关系曲线不是通过u-i平面上坐标原点的直线而是曲线,且此曲线的位置不随时间t而变动,则称为非线性定常电阻元件或非线性时不变电阻元件。   它不服从欧姆定律,且一般不具有双向性。如图4(a)所示。
    2.非线性时变电阻元件 若电阻元件的伏安关系曲线是通过u-i平面上坐标原点的曲线,且曲线的位置随时间t而变动,则称为非线性时变电阻元件。 


         
                  图4  非线性电阻元件

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