При пфеходе от одной точки я. а. х. к сосеанеЙ статическое сопротивление изменяется.

Под дифференциальным сопротивлением R принято понимать отно-щшие малого (теоретически бесконечно малого) приращения напряжения di/ на НС к соответствующему приращению тока dl:

R = dU/dI. (13.6)

Дифференциальное сощютявлаше числейно равно тангенсу угла р (риа 13.16, а) наклона касательной к в. а. х. в рабочей точке, умноженному иа mu/mi. Оно характеризует поведЕяне НС при достаточно малых откижениях от предшествующего состояния, т. е. приращение напряжения на НС связано с приращением тока, проходящим через него, соотнинеинш dU = RdI.

Если в. а. X. НС имеет падающий участок, т. е. такой участок, иа котором увеличению напрялжння на AU соответствует убыль тока на Д/, что имеет мигго, например, для влектрической дуги (см. ее я. а. X. на рис. 13.1, д), то днфференциальноесощхпивлеяне на этом участке отрицательно.

Из двух сопротивлений (i? и R,) чаще применяют R. Его используют, наоример, при замене НС .жвивалыпным линейным српротивле иием и источником э.д.с. (см. § 13.1Ц, а также при исследовании устойчивости режимов работы нелинейных цепей (см. § 17.3).

Пршер 132. Построить кривые зааисимосги i? и i?, в функции тока / для нелинейного ашротнвлення, в. а. х, которого изоажша

i рис. 13.16, е. Решен

е. Кривые построены на рис. 13.16,6.

§ 13.11. Замена нелинейнснт) сопротивления эквивалентным линейным сопротивлением и э. д. с. Если занее известно, что изоажа-ющая точка будет першшиться лишь по определенному участку я. а. х. НС и этот участш может быть с известной степенью приближения заменен орямой линией, то НС 1фн расчете может быть заменено жвивалипныл линейным сопротивлением и источником э. д. с.

Положим, что рабочая- точна перемещается лишь по участку -аЬ (рис. 13.16, о, а также рнс. 13.17). Для этого участка

Рйс. 13.17 -Рис. 13.18 t/ = t/ +/tgp = t/o-!-№.. (13.7)

Уравнению (13.7) удовлетворяет участок цепи рк. 13.18. На нем E = - Un и линейное (юпротивлеиие RRg.

Замена НС линейным амфотнвлением и источником э. д. с. удобна тем, что после нее вся схема стмкжигся лнншной и ее рта может быть исследЕжана методами, разработанными для линейных цепей. Однако при этом необходимо внимательно следить за тем, чтобы трг&си. чая точка ие выходила за пределы лннейжжо участка я. а. х.

Вршикр Ш. Выразить аналитичеосн участок я. а. к. рис. 13.16, а в интервале между точками о и с.

Решение. Из рис. 13.16, с находим U = - 4S В и i?j, = tgP = = 220 Ом. Следовательно, 1/-45+220/.

Нелинейные сопротивления в ряде случаев придают электрическим цепям свойства, принципиально недостижимые в линейных цепях, например, стабилизация тока, стабилизапия напрял ния, усиление постоянного напряжения и др.

§ 13.12. Стабилизатор тока. Стабилизатором тока называют устр<*ство, которое cnocofeo поддерживать в нагрузке ншяленный ток прн азмениши сопротивления нагрузки и напряжения на входе всей схемы.

J0 W OS Рис. 13.20

Стабилизацию постоянного тока можно производить с помощью различных схш. Простейшей схшой стабилизатора тока является схема рис. 13.19. В ней последователбво с нагрузксй R включено НС типа бареттфа Б. На рис. 13.ЙЗ приведена в. а, х. бареттера 0,ЗБ17 -35. Первая цифра означает ток в амперах, кот(ый бареттер способен поддерживать постоянным, цифры 17-35 показывают область изменения напряжения на бареттере в вольтах на участке бареттирования (поддержания постоянства тока).

Пример 134. Бареттер 0.3Б17~35 используется для стабилизации тока накала влектрониой лампы. Номинальный ток накала О.ЗА, напряжение 6 В. Определить, в каких пределах можно изменять наяряжение U иа входе схемы, чтобы ток витн накала лампы оставался неизменным и равным 0.3 А.

Решение. Сопротивление витн иакала лампы

Rj,=6/0.3 =20 Ом.

Проводимчерез точки а в Ь (рис. 13.20). ограничиваюшие veacroK бапргги-рования. две прямые под углом а (tga с учетов равен 20) к иертикали. По рнс, нять в интервале 23-=-41 В.

ыесштабов по осям численно го наяряжение U можно изме-

Пример 135. В схеиу предыдущей задачи вено последовательное сопротивление Полагая напряжение на входе схемы неизменным н равным 41 В. найти. - чения J? S схеме имеет место стабилизация тока. :

е. Еслн J?i v l/=4i В, то рабочий режим амрвстернзуетм эчни b (рис- 13.20). С увеличением сопротивления рабочая точи вмещается ео направлению к точке о. В граничной режиме (т*

Смярвательно,

О Ом. =80- 20=

§ 13.13. Стабилизатор напряжения. Стабилизатором напряшния назьшают устройство, -напряжение на еыходе которого U поддерживается постоянным или почти постоянным при изменении сопротивления нагрузки Я или на--пряжения (/, на входе устройства.

Схема простейшего стабилизатора напряжения показана на рис. 13,21, В качестве НС используется стабилитрон; /?б - балластное сопротивление. На рис. 13,22 изображена в. а. х. стабилитрона.

Прн анализе работы стабилизатора определяют пределы допустимых изменйтнй t/j при -const, а также исследуют работу стабилизатора прн одновременном ияла!шии t/, н R . Для оценки качества работы стабилизатора иногда пользуются стабилитции. Под ним понимают отношение

Рве. 13.21

отноштельного приращения напряжения на входе стабилизатора (AUi/Vj) к относительному приращению напряжения на выходе стабилизатора

Лртпкр 1 в. В иеме рнс, 13.21 Дн=5 кОм; Rb=2 вОм. В.а.х. сгайилмтрона соответствует рнс. 13.22. Определить границы допустимого мэыенения (/ при которых на выходе стабнл1Проиа поддерживается стабилизированное напряжение 150 В.

Решение. Воспользуемся иетодом эквивалентного генератора. Разомкнем ветвь стабилнтро!

т 150 гоо 250 зоо и,в

Рнс. 13.22

найдем иапряженне яолосгого хода

[влеше линейной части i

г (см. рнс. 13.21

На рис. 13.22 проведем две прямые (сплошные) линии через точки i и. а. и, стабилитрона так. чтобы татенс угла (образованного инн с вертикалыо умноженный иа m n равнялся r =1427 Ом.

Отрезки, отсекаемые этими прямыми на оси абсцисс, равны У,.,- Из рисунк находим0.713и, , 157 В, или V=2-Si в. Авалоглчло, 0,713 UL\h 1

ИЛИ У1 =2(

В, Сле

, напряжение [/ может нзмеипъся от 220 до

Пример 137. Для схемы рнс. 13.21 Rt2 кОм (в. е. х. стабилитрона см. на рве. 13.22) и (/,=250 В определить, в каких пределах можно изменять сопротивление нагрузки R , чтобы сталнзатор мог выполнять свои функции по аебилнзацнн выходного напряжеивя.

Решение. Вйсистьзааавшйсьютодомшвввалемтногогенмтора, о

Задача сводится

е /г 1, будут прохадять через

BOM примере неизвестны ии тангенсы углов а, ни исходные точка на ося абсцисс, нз ижчилх должны быть проведены прямые, поэтому решаем вадачу путем пробных построений. С этой целыо эя-дэеися значениями Ra в подсчитываем соответствующие ин t/,., и (таСя. 13.1).

По данным таблицы проводим несколько Л>-чей. Графически находим, что прямые (Е>нк1нрные яримые на рнс. ..13.22) пройдут через точки тип соответственно при R niin=3.3 кОм н ия. =8 кОм.

§ 13.14. Усилитель постоянного напряжения. Уситтелем постояшюго напряжения называют устройство, приращение напряжения на выходе когоро- jg,

то больше приращения напряжения на входе. Усилители постоянного напряжения часто вьшолнякэт- на управляемых НС-трех-электродных лампах или транзисторах. На рнс. 13.23 изображены анодные (по существу, вольт-амперные) характеристики трехэлектрод-нон лампы 6СХ. Под ними понимают зависимость анодного тока лампы I, от анодного напряжения U, при сеточном напряжении в качестве параметра.

Схема усилителя постоянного напряжения изображена иа рис. 13.24,

в W so т 160 гооггзо

Входное (усш1ИВ£еиое) напряжение подается на сетку лампы,- На выходе усилителя (зажимы а и Ь) включена нагрузка /?

Wnta триода. расположеиа ближе к катоду, чем анод. Влияние поля сетки на поток апсасгриида с катода на анод значительно больше влияния поля анода. Поэтому сравнительно незначительные изменен ния напряжения на сетке приводят к резкому изменению ансщисто . тока и напряжения на выходе усилителя. Составим уравнение по втт>-

Влед (j.

рому закону Кирхгофа для анодной сети: f.+ = Это уравнение Б координатах U Д описывает прямую, проходапцую через точки = /, = 0 м t;. = 0, Л = Прямая составляет с вертикалью

угол а {ig<wivlmi=R. Точки nq)ece4eHHf! прямой с кривыми семейства в. а, X. лампы (см. рис. 13.23) дают возможность опрепелить значение прн выбранном U.

R.=& ЛИЖЛрГ

Решение. Иа точки /,=0, через точку U,=0. I,=E/R проводим

прямую, 1очки нересечения ее с анодными характеристиками дают соответствующие аиачения /. и 1/. Зависи-1.мА\ л мость /iibii=/(f/j отличается от

-I.MA 1\ зависамостн /3=/(fj (рис. 13.25)

только иасипабои (1/.=/, =consi).

I IS.15.

Жхзистори представляют собой , сопротивление которых сильно зависит от температуры Г тела тер-морезмстора.

Тик кви эта температура ав-висит не только от тока, проходящего но тер11орезнстч)у. но и ог температуры опружающеВ среды то онн представляют обой темпе-ратурво управляемые НС. Друг . i обладает различными в. а. х. пря

Е * Tf - я-Раающнй терморезисгор. может проходить по самому тер-моринстору либо по нагревательной обмотке, электрнческн изолированной от него Термореэнсгоры подразделяют на-два класса: термиопоры (с отрицательны1; те*шд пурным коэффициентом) н позисторы (с положительным температурным кгаффицватж). Термнсторы изготавливают из окислов меди и маргаща, позисторы-из тнтаната бнрня. легированного редкоземельными металлами. Постоян-

временя нагрева терморезистщров----------- -

На рнс. 13.26. о изображены

рис. 13.26, б-позистора CT5-I.

в, а, x, термнстора

Вопросы дм евм

I. Дайте определения следующим понятаям; нелинейное сопротивление, ве- линейная злектрическан цепь, статическое и дифферищнальное сопротавлыгая, 2. Качественно изобразите в. а. х. известных Вам -типоп неуправляемых и управляемых НС, 3. Как заменить несколько параллельных ветвей с НС н нсточ-никйми s. д. -с. на одну эквивалентную? Определите характеристики элемшпв здвивалентной ветъв. 4. Перечислите втапы расчета НБлннейных цепев (НЦ) метолом двух узлов и метолом skБивалентного генератсфа. 5. Перечислите свойства, которыми при определенных условиях могут обладать НЦ и не обладают лмюй-1!ые ueiTH. 6. Решите задача 2.4: 2.8: 2.13; 2,14;,2.15-, 2.20; 2.22.

ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ

МАШИТНЫЕ ЦЕПИ

§ 14.1. Подразделение веществ иа две группы-ферромагнитные и иеф)рст1агиип1Ые. Из курса физики известно, что все вещества по магнитным свойствам подразделяют иа три основные группы: диамагнитные, парамагнитные и ферромапшшые. У диамашитных веществ магнитная пршшцаагость р немного меньше единицы, например у висмута она равна 0,99983. У парамагнитных веществ р немного больше единицы, например р. платины равно 1,00036. У феомаг-ннтных веществ (железо никель, кобальт и их сплазы, ферриты и др.) р лшого больше единицы (например, 10*), а у некоторых материалов даже до Ш ),

При рещении болыиипства элворотехиичеаснх задач практически достаточно пощшзденять веч; вещества ие на дна-, пара- и ферромагнитные, а яа ферро- и неферромагнигные, У ферромагнитных веществ р много больше единицы, у всех неферрсаигнитных р, практически равно единице.

§ 14.2. Основные величины, характерищне магнитное поле. Основными векторными величинами, характзизующими магнитное поле, являются магайтнвя ищдукция В и вамагничытость / ,

Магнитная индукция В-это векторная величина, определяемая по силовому воздействию магнитного поля на ток (см. гл. 21).

Намагниченность /-магнитный момент единицы обта вещества.

Кроме этих двух величин магнитное поле характеризуется напряженностью магнитного поля Н.

Тра величины-Я, J, Я-связаны друг с дфугом следующей зависимостью**:

В = Ро(Я-Ь7). (14.1)

в СИ вцдукция В измеряется в теслах (Ту.

I T-I В.с/м =1 Вб/м

о речь идет о вект<фе s про-

Пояснения к формуле (14,1) см. в § 14.24,