非线性电阻电路的分析方法课件.ppt

非线性电阻的伏安特性
一、线性电阻元件
电阻值大小与u、i 无关（R为常数），其伏安特性为一过原点的直线。线性电阻的u、i 关系与方向无关。u、i 关系符合欧姆定律。
i
u
P
u
i

u
i
R
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非线性电阻电路的分析方法专业版
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二、非线性电阻元件
非线性电阻元件的伏安特性不满足欧姆定律，而遵循某种特定的非线性函数关系。其阻值大小与u、i 有关，伏安特性不是过原点的直线。
u = f ( i )
i = g ( u )
非线性电阻元件的图形符号与伏安函数关系:
流控电阻
压控电阻
单调型电阻
+

u
i
非线性电阻元件分类
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1 流控电阻：电阻两端电压是其电流的单值函数。
u
i
0
对每一电流值有唯一的电压与 之对应，对任一电压值则可能有多个电流与之对应(不唯一)。
某些充气二极管具有类似伏安特性。
流控电阻的伏安特性呈“S”型。
2 压控电阻：电阻两端电流是其电压的单值函数。
对每一电压值有唯一的电流与 之对应，对任一电流值则可能有多个电压与之对应(不唯一)。
隧道二极管( 单极晶体管 )具有此伏安特性。
压控电阻的伏安特性呈“N”型。
u
i
0
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“S”型和“N”型电阻的伏安特性均有一段下倾段，在此段内电流随电压增大而减小。
u
i
0
u
i
0
3 单调型电阻：伏安特性单调增长或单调下降。
u、i 一一对应，既是压控又是流控。
PN结二极管具有此特性。
u、i 关系具有方向性。
u
+

i
0
u
i
u
i
P
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其伏安特性可用下式表示：
其中： Is —— 反向饱和电流 ( 常数 )
q —— 电子电荷，1019C
k —— 玻尔兹曼常数，1023 J/K
T —— 热力学温度（绝对温度）
u 可以用 i 表示
i 可以用 u 表示
一一对应
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三、非线性电阻的静态电阻 Rs 和动态电阻 Rd
静态电阻
动态电阻
i
u
P
说明：(1)静态电阻与动态电阻不同，它们都与工作点有关。当P点位置不同时，Rs 与 Rd 均变化。
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(2) Rs反映了某一点时 u 与 i 的关系，而 Rd 反映了在
某一点 u 的变化与 i 的变化的关系，即 u 对i 的变
化率。
(3) 对“S”型、“N”型非线性电阻，下倾段 Rd 为负，
因此，动态电阻具有“负电阻”性质。
例：一非线性电阻
(1) 分别求 i1 = 2A， i2 = 2Sin314t A， i3 = 10A时 对应电压 u1，u2，u3；
(2) 设 u12 = f (i1 + i2 )，问是否有u12= u1 + u2？
(3) 若忽略高次项，当 i = 10mA时，由此产生多大误差？
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例：一非线性电阻
(1) 分别求 i1 = 2A， i2 = 2Sin314t A， i3 = 10A时 对应电压 u1，u2，u3；
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例：一非线性电阻
(2) 设 u12 = f (i1 + i2 )，问是否有u12= u1 + u2？
(3) 若忽略高次项，当 i = 10mA时，由此产生多大误差？
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非线性电阻的串联、并联电路
一、非线性电阻的串联
在每一个 i 下，图解法求 u ，将一系列 u、i 值连成曲线即得串联等效电阻 (仍为非线性)。
i
+
+



+
u
i
u
o
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