Součástky lineární a nelineární
Zda se jedná o součástku lineární nebo nelineární, závisí na tvaru VAcharakteristiky, která se získá měřením dané součástky. Takto získaná VAcharakteristika jednobranu může mít pro různé součástky a pracovní podmínky (teplota, osvětlení) odlišný průběh.
Je-li grafem přímka, jedná se o přímou úměrnost mezi napětím na součástce a proudem procházejícím součástkou. Charakteristická rovnice
je rovnicí přímky (obr. 1).
Obr. 1: VA-charakteristika lineární součástky
Obecná rovnice přímky
Pro náš souřadnicový systém
Poznámka:
Protože přímka prochází počátkem souřadnic, b=0, (y=I, a=1/R, x=U).
Z výše uvedeného je patrné, že pro sestrojení VA-charakteristiky stačí znát dva body. Jeden z nich je počátek souřadnic a druhý je možné určit z Ohmova zákona (obr. 3).
Obr. 2: VA-charakteristiky různých lineárních jednobranů
V případě známého průběhu VA-charakteristiky lze určit velikost odporu rezistoru. Na charakteristice se zvolí libovolný bod, určí se jeho souřadnice a z Ohmova zákona se vypočítá hodnota odporu.
Přivede-li se mezi vývody lineární součástky napětí harmonického (sinusového) průběhu, bude mít procházející proud také harmonický průběh. Pří stálém kmitočtu bude platit opět lineární závislost mezi okamžitými hodnotami napětí a proudu. Příčinou tohoto chování je skutečnost, že součástka má stálé vlastnosti nezávislé na velikosti obvodových veličin. Součástky, které splňují tyto podmínky, se nazývají lineární součástky (obr. 4).
Obr. 3: Závislost proudu na napětí v obvodu lineární součástky
Nelineární součástky mají VA-charakteristiku zakřivenou. Charakteristická rovnice I=f(U) není prvního stupně a její matematické vyjádření bývá často značně složité a nepřehledné. Z tohoto důvodu se VA-charakteristiky nelineárních součástek zpravidla udávají graficky. Konkrétní průběh závisí rovněž na druhu součástky a na podmínkách, při kterých byla charakteristika zjištěna (obr. 5).
Obr. 4: VA-charakteristika nelineární součástky
Přivede-li se mezi vývody nelineární součástky harmonické napětí, bude mít procházející proud neharmonický, nelineárně (tvarově) zkreslený průběh, protože vlastnosti nelineární součástky jsou závislé na velikosti, případně i na znaménku obvodových veličin (obr. 6).
Obr. 5: Závislost proudu na napětí v obvodu nelineární součástky
Zdroje
- KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
Obrázky
- Obr. 1: KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. VA-charakteristika lineární součástky, Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
- Obr. 2: KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. VA-charakteristiky různých lineárních jednobranů, Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
- Obr. 3: KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. Závislost proudu na napětí v obvodu lineární součástky, Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
- Obr. 4: KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. VA-charakteristika nelineární součástky, Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
- Obr. 5: KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. Závislost proudu na napětí v obvodu nelineární součástky, Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
