Elementele neliniare sunt utilizate în diferite tipuri de circuite electrice. Ele joacă un rol important, dar utilizarea lor necesită pregătirea corespunzătoare a întregului sistem. Ce sunt elementele neliniare ale unui circuit electric și cum diferă ele de elementele liniare?
Verificați echipamentele electrice la angrosismul Onninen
Care sunt elementele neliniare ale unui circuit electric?
Termenul de elemente neliniare ale unui circuit electric sunt acele elemente care nu îndeplinesc principiul proporționalității în ceea ce privește curentul și tensiunea. Cu alte cuvinte, caracteristica curent-tensiune a acestor elemente nu este o linie dreaptă. Relația neliniară în curs de dezvoltare între curent și tensiune depinde de mulți factori.
O trăsătură caracteristică a elementelor neliniare ale unui sistem dat este lipsa rezistenței constante. Se modifică în funcție de curentul și tensiunea din circuit. Această proprietate înseamnă că elementele neliniare se pot comporta diferit în funcție de condițiile de funcționare.
Elementele neliniare, în contextul caracteristicilor curent-tensiune, nu sunt o linie dreaptă, dar pot lua multe forme diferite. Pentru a efectua măsurători adecvate, sunt necesare echipamente electrice speciale sau echipamente modulare .
Elemente neliniare în echipamente electrice (exemple)
Elementele neliniare sunt utilizate în multe circuite electrice. Un exemplu sunt diodele, găsite în multe dispozitive. Este responsabil de transmiterea curentului unidirecțional, în sensul conducției. Cu toate acestea, în direcția obstructivă, practic este complet blocat. Neliniaritatea diodei este legată de faptul de scurgere unidirecțională, deoarece curentul care curge în direcția înainte crește brusc până la atingerea unei anumite tensiuni de prag.
Al doilea exemplu de element neliniar poate fi un tranzistor. Acest lucru se aplică atât modelelor bipolare, cât și unipolare. În funcție de specificul sistemului, acestea pot funcționa ca întrerupătoare sau amplificatoare. Analizând caracteristica curent-tensiune se poate observa că în cazul tranzistoarelor este foarte complicat. Depinde de factori precum: tensiunea de bază sau tensiunea de poartă. În acest caz, neliniaritatea rezultă dintr-o modificare prea mică a tensiunii de control și o modificare a curentului de ieșire la mare.
Elementul neliniar din sistem poate fi, de asemenea, un tiristor, un varistor sau un diac sau triac.
Diferența dintre elementele liniare și neliniare ale circuitelor electrice
Când vorbim despre diferența dintre elementele liniare și neliniare din circuitele electrice, se poate observa că principala diferență este legată de relația dintre curent și tensiune.
Elementele liniare sunt acele componente ale sistemelor electrice care se supun legii lui Ohm. În cazul elementelor liniare se observă că tensiunea și curentul sunt proporționale. Prin urmare, atunci când se creează o caracteristică de tensiune (IV), se creează o linie dreaptă. Relația dintre tensiune și curent este liniară, ceea ce înseamnă că o creștere a valorii unui parametru va duce întotdeauna la o creștere egală a celeilalte valori. Prin urmare, relațiile pot fi descrise folosind ecuații diferențiale liniare. În raport cu elementele liniare, așa-numitele suprapunere, ceea ce în practică înseamnă că răspunsurile generate la semnalele de intrare în sistem pot fi însumate împreună.
In cazul elementelor neliniare nu se respecta relatia dintre curent si tensiune, ceea ce are ca rezultat o functie neliniara a caracteristicii curent-tensiune. Funcția este influențată de mulți factori externi, cum ar fi temperatura și nivelul de tensiune. Pentru a descrie relațiile, este necesar să folosiți ecuații matematice neliniare. În plus, legea suprapunerii nu se aplică. În practică, aceasta înseamnă că semnalele de intrare nu pot fi însumate. Modificările nu sunt proporționale.
Utilizarea elementelor neliniare în circuitele electrice
Elementele neliniare sunt prezente, printre altele: în industrii precum electronica . Sub formă de diode, acestea sunt utilizate în sursele de alimentare ale computerelor și în încărcătoarele pentru dispozitive mobile. Sunt folosiți ca tranzistori în microprocesoare și amplificatoare audio.
Elementele neliniare se găsesc și în regulatoarele de iluminat, permit controlul motorului și se găsesc în prizele de alimentare, unde acționează ca protecție la supratensiune. Sunt elemente folosite în ceasurile digitale și ca generatoare de semnal. Folosit și în fotocelule și camere digitale.
Cablurile de instalare formează un circuit electric, dar nu sunt neliniare în sine. Cu toate acestea, dacă urmează să funcționeze în astfel de sisteme, acestea trebuie să fie potrivite corespunzător, astfel încât întregul circuit să funcționeze corect și fără defecțiuni. Cablurile și firele trebuie să poată transporta curent de impuls și trebuie să fie rezistente la interferențe electromagnetice. Rolul lor este de a minimiza căderile de tensiune care ar putea perturba funcționarea componentelor individuale. Circuitele cu cel puțin un element neliniar trebuie să aibă imunitate ridicată la supratensiune și protecție la supraîncălzire, indiferent de sursa de tensiune.