Nelinearni elementi se koriste u različitim vrstama električnih kola. Oni igraju važnu ulogu, ali njihova upotreba zahteva odgovarajucu pripremu čitavog sistema. Šta su nelinearni elementi električnog kola i po čemu se razlikuju od linearnih elemenata?
Proverite električnu opremu kod Onninen veletrgovca
Šta su nelinearni elementi električnog kola?
Pojam nelinearni elementi električnog kola su oni elementi koji ne ispunjavaju princip proporcionalnosti u pogledu struje i napona. Drugim rečima, strujno-naponska karakteristika ovih elemenata nije prava linija. Razvoj nelinearne veze između struje i napona zavisi od mnogih faktora.
Karakteristična karakteristika nelinearnih elemenata datog sistema je nedostatak konstantnog otpora. Menja se u zavisnosti od struje i napona u kolu. Ovo svojstvo znači da se nelinearni elementi mogu različito ponašati u zavisnosti od uslova rada.
Nelinearni elementi, u kontekstu strujno-naponskih karakteristika, nisu prava linija, vec mogu poprimiti mnogo različitih oblika. Za obavljanje odgovarajucih merenja neophodna je posebna električna oprema ili modularna oprema .
Nelinearni elementi u električnoj opremi (primeri)
Nelinearni elementi se koriste u mnogim električnim kolima. Jedan primer su diode, koje se nalaze u mnogim uređajima. Odgovoran je za jednosmerno prenošenje struje, u pravcu provodljivosti. Međutim, u opstruktivnom pravcu, u osnovi je potpuno blokiran. Nelinearnost diode je povezana sa činjenicom jednosmernog curenja, jer struja koja teče u pravcu napred naglo raste sve dok se ne dostigne određeni granični napon.
Drugi primer nelinearnog elementa može biti tranzistor. Ovo se odnosi i na bipolarne i na unipolarne modele. U zavisnosti od specifičnosti sistema, mogu funkcionisati kao prekidači ili pojačala. Analizirajuci strujno-naponsku karakteristiku, može se videti da je u slučaju tranzistora to veoma komplikovano. Zavisi od faktora kao što su: napon baze ili napon kapije. U ovom slučaju, nelinearnost je rezultat premale promene kontrolnog napona i promene izlazne struje na visoku.
Nelinearni element u sistemu takođe može biti tiristor, varistor ili dijak ili trijak.
Razlika između linearnih i nelinearnih elemenata električnih kola
Kada se govori o razlici između linearnih i nelinearnih elemenata u električnim kolima, može se primetiti da je glavna razlika vezana za odnos struje i napona.
Linearni elementi su one komponente električnih sistema koje poštuju Ohmov zakon. Kod linearnih elemenata primecuje se da su napon i struja proporcionalni. Stoga, prilikom kreiranja naponske karakteristike (IV), stvara se prava linija. Odnos između napona i struje je linearan, što znači da ce povecanje jedne vrednosti parametra uvek rezultirati jednakim povecanjem druge vrednosti. Stoga se odnosi mogu opisati korišcenjem linearnih diferencijalnih jednačina. U odnosu na linearne elemente, tzv superpozicija, što u praksi znači da se generisani odgovori na ulazne signale u sistemu mogu sabrati zajedno.
Kod nelinearnih elemenata se ne uočava odnos struje i napona, što rezultira nelinearnom funkcijom strujno-naponske karakteristike. Na funkciju utiču mnogi spoljni faktori, kao što su temperatura i nivo napona. Za opisivanje odnosa potrebno je koristiti nelinearne matematičke jednačine. Pored toga, zakon superpozicije se ne primenjuje. U praksi to znači da se ulazni signali ne mogu sabirati. Promene nisu proporcionalne.
Upotreba nelinearnih elemenata u električnim kolima
Nelinearni elementi su prisutni, između ostalog: u industrijama kao što su elektronika . U obliku dioda, koriste se u napajanjima računara i punjačima za mobilne uređaje. Koriste se kao tranzistori u mikroprocesorima i audio pojačivačima.
Nelinearni elementi se nalaze i u regulatorima osvetljenja, omogucavaju upravljanje motorom, a nalaze se i u razvodnim razvodima, gde deluju kao zaštita od prenapona. Oni su elementi koji se koriste u digitalnim satovima i kao generatori signala. Takođe se koristi u fotocelijama i digitalnim fotoaparatima.
Instalacioni kablovi formiraju električno kolo, ali sami po sebi nisu nelinearni. Međutim, ako žele da rade u takvim sistemima, moraju se pravilno uskladiti kako bi čitavo kolo funkcionisalo ispravno i bez otkaza. Kablovi i žice moraju biti u stanju da nose impulsnu struju i moraju biti otporni na elektromagnetne smetnje. Njihova uloga je da minimiziraju pad napona koji bi mogao poremetiti rad pojedinih komponenti. Kola sa najmanje jednim nelinearnim elementom moraju imati visoku otpornost na prenapon i zaštitu od pregrevanja, bez obzira na izvor napona.