電路元件的 U I 圖象切線斜率表示電阻的大小嗎?

時間 2021-06-01 04:37:04

1樓:linegrace

電阻是物質阻礙電流流動的能力。在交流電路中,變化得只是電壓,而電流因電壓變而變。根據u=iR、UI曲線的切線便是電阻。

你可以將UI曲線看成是無數直線拼接在一起,將每一段直線視為直流UI曲線,求斜率就可以求得電阻。

2樓:HMKenny

擺幾張圖,體會一下,

這裡假設二極體U-I曲線是 I=U^4

二極體U-I曲線

二極體U-I單調,既可以把R看做U的函式,也可以把R看做I的函式,R=U/I,U-I圖上每乙個靜態點的電壓除以電流得到電阻R。

可以看到這樣的結論:"U小則R無限大;U大則R無限小",電流同理。

如果是每乙個點處的瞬時斜率。。

這個結果是什麼?在乙個特定的U下,如U=0.5v,如果U在0.5V左右做極其微小的變化,對應U的變化與電流I的變化的比值是2。

某點切線的斜率不是電阻,而是一種計算U-I在某Q點微小變化時的數學工具。

比如我在U=0.5v處,查U-I元器件特性曲線得I=0.2A。

此時如果U增加了0.00002v,請問電流增加多少?查上圖得,du/di=2,即電流變化是電壓一半0.

00001A,最終實際電流I=0.2+0.00001A

起個不那麼科學的名字:動態電阻。但是這絕壁不是電阻,是乙個U-I變化之比罷了。

對偶地,不如將U/I叫做靜態電阻?(真正的電阻定義)

如果把動態與靜態放在乙個座標系下,會發現:

二者很接近,但是又不一樣!我們不一樣!

對於二極體,其靜態電阻總是大於動態電阻!畫個豎直的線看看交點就知道了

比如,二極體導通時真實電阻在200Ω左右,在某個具體的點位附近,動態電阻只有20Ω。差別還是挺大的,當然,二者的應用場景也是不一樣的。真實的電阻是計算靜態量的,動態電阻是計算疊加在靜態量上的微小增量的。

3樓:

電阻是理想器件,就像什麼剛體,彈性小球一樣,現實中不存在的。

deltaU/deltaI是器件在某個工作點的等效電阻值。

用理想器件搭現實(近似)模型並解決問題,是物理及其分支電學的目標。

4樓:Jld

你的分析沒有問題,這個不是乙個真正的電阻。真正的理想電阻,電壓與電流是線性關係,並且過原點

我們學習的電路分析的方法全是針對線性電路的方法。

在非線性電路分析中,我們的電路分析法失效,目前沒有很好的手工計算方法。怎麼辦?

乙個最簡單辦法就是,將非線性問題進行線性化分析。怎樣線性化呢?

第一步:先分析非線性元器件的電流電壓曲線

第二步:將電路中的電流和電壓,分解成:直流量+小交流量

第三步:我們發現:①交流量是直流量的函式,即不同直流量情況下(即所謂的直流偏置,或靜態工作點),交流量的關係是不同的(非線性電路的特點);②同一直流量情況下,交流量關係基本是一致的

第四步:根據第三步特點進行線性化近似。在同一直流量情況下,交流量做小幅度變化時,我們做一階近似,即認為此時交流量是線性關係(想象一下,曲線擷取很小很小的一段時,就可以看作是一小段直線段啦)。

這樣我們就可以使用電路中學習到的線性電路分析方法啦

所以,題目中的電阻是在特定直流條件下,進行線性化近似後,對小幅度訊號呈現出來的交流電阻。與真正的電阻不同,此電阻只有在特定靜態工作點(如I=I0)時,小訊號電壓和小訊號電流之間的關係滿足,即:

Δu=R(I=I0)×Δi

Δu:小訊號電壓

R(I=I0):工作在I=I0靜態工作點下,非線性元器件對小幅度訊號呈現的電阻

Δi:小訊號電流

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