A nemlineáris elemeket különféle típusú elektromos áramkörökben használják. Fontos szerepet játszanak, de használatuk a teljes rendszer megfelelő előkészítését igényli. Mik az elektromos áramkör nemlineáris elemei, és miben különböznek a lineáris elemektől?
Tekintse meg az Onninen nagykereskedő elektromos berendezéseit
Mik a nemlineáris elektromos áramköri elemek?
Az elektromos áramkör nemlineáris elemei olyan elemekre utalnak, amelyek nem felelnek meg az áram és feszültség arányosságának elvének. Más szóval, ezeknek az elemeknek az áram-feszültség karakterisztikája nem egyenes vonalú. Az áram és a feszültség között kialakuló nemlineáris kapcsolat számos tényezőtől függ.
Egy adott rendszer nemlineáris elemeinek jellemző tulajdonsága az állandó ellenállás hiánya. Ez az ellenállás az áramkörben lévő áram és feszültség értékétől függően változik. Ez a tulajdonság azt jelenti, hogy a nemlineáris elemek a működési körülményektől függően eltérően viselkedhetnek.
Az áram-feszültség karakterisztika szempontjából a nemlineáris elemek nem egyenes vonalat alkotnak, hanem nagyon különböző alakzatokat ölthetnek. A megfelelő mérések elvégzéséhez speciális elektromos berendezés vagy moduláris berendezés szükséges.
Nemlineáris elemek elektromos berendezésekben (példák)
A nemlineáris elemeket számos elektromos áramkörben használják. Egy példa erre a dióda, amely számos eszközben megtalálható. Feladata az áram egyirányú, vezetési irányban történő átvezetése. Fordított irányban azonban gyakorlatilag teljesen blokkolva van. A dióda nemlinearitása az egyirányú áthaladás tényével függ össze, mivel a vezetési irányban folyó áram hirtelen megnő, amíg el nem éri az adott küszöbfeszültséget.
A nemlineáris elem második példája a tranzisztor. Ez mind a bipoláris, mind az unipoláris modellekre vonatkozik. A rendszer sajátosságaitól függően kapcsolóként vagy erősítőként működhetnek. Az áram-feszültség jelleggörbék elemzése során látható, hogy tranzisztorok esetében ez nagyon bonyolult. Olyan tényezőktől függ, mint a bázisfeszültség vagy a kapufeszültség. Ebben az esetben a nemlinearitás a vezérlőfeszültség túl kicsi változásából és a kimeneten lévő nagy áramerősségre való áttérésből adódik.
Az áramkör nemlineáris eleme lehet tirisztor, varisztor, vagy működhet diakként vagy triakként.
Az elektromos áramkörök lineáris és nemlineáris elemei közötti különbség
Az elektromos áramkörök lineáris és nemlineáris elemei közötti különbségről beszélve megjegyezhető, hogy az alapvető különbség az áram és a feszültség közötti kapcsolathoz kapcsolódik.
A lineáris elemek az elektromos rendszerek azon alkotóelemei, amelyek kielégítik Ohm törvényét. Lineáris elemek esetén megfigyelhető, hogy a feszültséget és az áramot arányosság jellemzi. Ezért egy feszültségkarakterisztikát (IV) létrehozva egy egyenes vonal jön létre. A feszültség és az áram közötti kapcsolat lineáris, ami azt jelenti, hogy az egyik paraméter értékének növekedése mindig a másik érték azonos mértékű növekedését okozza. Ezért a kapcsolatok lineáris differenciálegyenletekkel írhatók le. Lineáris elemek esetében az úgynevezett szuperpozíció történik, ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy a rendszerben a bemeneti jelekre generált válaszok összegezhetők.
Nemlineáris elemek esetén az áram és a feszültség közötti kapcsolat nem figyelhető meg, ami az áram-feszültség karakterisztika nemlineáris függvényének kialakulását eredményezi. A függvény kialakulását számos külső tényező befolyásolja, például a hőmérséklet vagy az áramfeszültség szintje. Az összefüggések leírásához nemlineáris matematikai egyenletek használata szükséges. Ezenkívül a szuperpozíció törvénye nem érvényesül. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a bemeneti jelek nem összegezhetők. A változások nem arányosak.
Nemlineáris elemek alkalmazása elektromos áramkörökben
A nemlineáris elemek olyan iparágakban találhatók meg, mint az elektronika . Diódák formájában számítógép-tápegységekben és mobileszköz-töltőkben használják őket. Tranzisztorként mikroprocesszorokban és audioerősítőkben használják őket.
A nemlineáris elemek világításszabályozókban is megtalálhatók, lehetővé teszik a motorok vezérlését, és elosztókban is megtalálhatók, ahol túlfeszültség-védelemként működnek. Ezeket az elemeket digitális órákban és jelgenerátorokként használják. Fotocellákban vagy digitális fényképezőgépekben is használják őket.
A telepítőkábelek elektromos áramkört alkotnak, de önmagukban nem nemlineárisak. Ha azonban ilyen rendszerekben kell működniük, akkor megfelelően kell illeszteni őket, hogy a teljes áramkör helyesen és meghibásodás nélkül működjön. A kábeleknek és vezetékeknek képesnek kell lenniük impulzusáram továbbítására, és ellenállónak kell lenniük az elektromágneses interferenciával szemben. Szerepük a feszültségesések minimalizálása, amelyek megzavarhatják az egyes alkatrészek működését. A legalább egy nemlineáris elemet tartalmazó áramköröket a feszültségforrástól függetlenül nagy túlfeszültség-állósággal és túlmelegedés elleni védelemmel kell jellemezni.
Tekintse meg az Onninen nagykereskedő elektromos berendezéseit