冠通蓄电池6-GFM-24 6-GFM产品系列说明
冠通蓄电池6-GFM-24 6-GFM产品系列说明
冠通蓄电池6-GFM-24 6-GFM产品系列说明
虽然稳定时工作在线性状态(工作状态电阻参数是不变的或近似不变的),但电阻数值是可变的,如电位器、可变电阻,电阻是可以人为调节的;又如白炽灯,说明如下:
①白炽灯的电阻随温度明显变化,一只灯泡的灯丝温度与电源电压相关,电源电压为额定电压时,灯丝发强光时的温度约1000℃,电阻(阻值)约增大到室温时的10倍左右;
②运行之中电源电压恒定时,可认为阻值也恒定,电源电压变动时阻值也变动;
③开灯之初,灯丝温度从低温变到高温,灯丝电阻从小变大,灯丝电流从大变小,然后达到稳定状态,也就是电灯泡在稳定发光之前,有一个极短时间内很大的冲击电流,这也是电阻的非线性现象的体现,都要用欧姆定律来分析;
④可见,线性电阻实现的条件是温度不变。
(3)非线性电阻性器件
①非线性阻性器件,如日光灯、半导体器件(如二极管、稳压管、三极管、稳压管等),可在U、I直角座标的平面上,绘出各自的伏安特性曲线,用欧姆定律可求出曲线上相应各点U、I瞬时值相对应的电阻数值,可看出电阻的变化,认识“非线性阻性”的性质;
②最为重要的是“非线性阻性”类器件专有的“控制”功能,如晶体三极管是“电流控制”型器件,可用输入侧的小电流控制输出侧(流过三极管的)相对大的电流;常用电流放大倍数β来近似推算输出电流的变化量,很是方便,应用极广!
③但从输出电压和电流两者“同时”可不变、缓变和快速变化,有电功率损耗会发热(要考虑散热)的问题上,随时显示了电阻的性质。
(4)非线性阻性器件的功能
电功率发热(要散热),没有(电感、电容那样的)储能和回能,电压电流变化速率不限,晶体三极管是小电流控制大电流的器件,多级放大能控制大功率,可设计成线性放大器、开关变换器等。
①电阻是有电功率损耗的电参数,相应的电能转换成其它能,如热能、光能;(纯电感、纯电容没有电功率损耗,实际情况计及电功率损耗时要有相应的等效电阻)电炉、电灯都利用了能量变换。
半导体器件的有利因素是变换和控制电能,变成热能的电功率是无用的损耗,要限制,还要散热。但发热,也说明了电阻特性。
②电阻没有储存电能和释放电能的作用,这是极重要的有利条件。因此,电阻的电流与电压大小变化的速率不受限制,即“不变”、“慢变”、“快变”都行。
其优点是,作为主要器件随电路的设计,可用于交流或直流,开关变换或模拟(线性)放大(波形畸变小),各种波形,不同频率范围,也可宽频带响应等。电感则储能于磁场又回能于电路,电感的电流不能突变、其电压不能长期不变;电容储能于电场又回能于电路,电容的电压不能突变、其电流不能长期不变;在电路中只能起到辅助的作用。
3 U、I特性只适用于“阻性”
(1)U、I直角座标组成的面积内适用于绘制“阻性”参数的特性
“阻性”参数的计算公式用欧姆定律R=U/I,式中只有3个参数,即在U、I直角座标组成的矩形面积内,任意一点都有确定的电压U和电流I的值,可以求出该点位置的电阻R值;在此面积上绘出的特性曲线可称为“伏安特性”,是该“阻性”器件的固有特性,也就是在实际应用中无论电压、电流在此范围内如何变化,在规定的条件下特性曲线是固定的(或变化很小的)。
(2)U、I直角座标组成的面积内无法绘制“感性”参数的特性
①“感性”参数的计算公式是u=Ldi/dt,式中有4个参数,即u、L、i、t,必须有3参数已知,即必须3种参数的座标上波形有位置(有数据),才能求解此式;
②当电感量L已知时,电感上的瞬时电压u与电流的变化率di/dt成正比;不是取决于“该瞬时”的电流i、i的数值是“大”还是“小”、是“正”还是“负”,都不是决定u的因素。也就是电流的瞬时值不能肯定,无法在U、I座标上找位置;
③di/dt要在i、t两座标的面积中绘出电流瞬时值i的波形,波形上的每一点都有该点的波形(向上或向下)的斜率,这就是该点的di/dt;所以没有t座标情况下是没法表示di/dt的;
④电压u要在u、t两座标的面积上画出波形,i和u两波形的对照,才能分析非线性和相位的情况。
注:电感的非线性常用磁化曲线来表示。
(3)U、I座标上无法绘制“容性”的特性类似的原因,“容性”参数的计算公式是i=Cdu/dt,式中du/dt是电容电压的变化率,要有时间t的座标。
注:一般的电容器非线性因素变化非常缓慢,故不需分析非线性的影响。
4 多种“线性”的含义
(1)电阻“分类”中的“线性”
电阻参数的“线性”与“非线性”,是指电阻在工作和分析的范围内,电阻值的“不变”与“变”的分类。
(2)伏安特性形状或局部形状的“线性”
①只有与“零点”相交的“斜直线”(含延长线)才是“线性”电阻的伏安特性。零点是指U、I都为零值的点,也就是电压为零时,电流也为零,此类“斜直线”上电压与电流才能成正比;不满足上述特点的“伏安特性”(或局部线段)都是“非线性电阻”的特性。
②稳压特性:电流在相应范围变化时,电压恒定(或近于恒定),在此范围内的伏安特性是与电流座标平行的直线(或近似直线),形状也是“线性”,但计算其电阻则有大范围的变化,此线段的电阻是“非线性”的;
③稳流特性:电压在相应范围变化时,电流恒定(或近于恒定),在此范围内的伏安特性是与电压座标平行的直线(或近似直线),形状也是“线性”,但计算其电阻则有大范围的变化,此线段的电阻是“非线性”的;
④晶体三极管输出侧的伏安特性,常画有多条对应于输入电流的曲线,其“线性”区,其中每一条线的“线性”部分,较近似于上述“稳流特性”,电压变时电流没有明显变化,所以采用了“电流放大倍数”β这个线性化了的参数,便于计算(实质是近似的计算);隐含着变化繁杂的“非线性电阻”这个参数。