Дополнительные вопросы к задаче

1. Можно ли заменить последовательно соединенные нелинейные сопротивления одним эквивалентным сопротив­лением? Получив суммарную вольтамперную характеристику (Т1 + Т2), приведенную на рис. 45, можно построить график зависимости сопротивления от тока для всего участка АВ (см. рис. 46), так же как это было выполнено в задаче для терморезистора Т1. График r_АВ(I) характеризует изменение эквивалентного нелинейного сопротивления, заменяющего два последовательно соединенных.

График r_АВ(I) можно построить и сложением ординат графиков r_Т (I) обоих терморезисторов.

2. Какой ток будет в цепи терморезисторов, если участок АВ (см. рис. 46) присоединить к зажимам источника с напряжением 4 В?

По вольтамперной характеристике (T1 + Т2 на рис. 45) можно не только определить напряжение на зажимах участка АВ по заданному току, но и ток по заданному напряжению. В данном случае участок КМ характеристики почти параллелен оси тока, поэтому малейшие колебания напряжения источника около значения 4 В приведут к резким изменениям тока в цепи (в пределах 5~ 7 мА).

3. В каком режиме питания на участке АВ будет стабилизированное напряжение? Участок АВ (см. рис. 46) следует питать от источника с внутренним сопротивлением r ₀ > r_AB, например подключив обычный источник питания с относительно большим последовательно включенным сопротивлением. При этом возможные колебания величины тока в цепи (участок КМ) очень мало скажутся на величине напряжения U_АB, т. е. будет обеспечена высокая стабильность напряжения на участке АВ.

Для стабилизации напряжения в цепях постоянного тока обычно применяют нелинейные элементы с вольтамперными характеристиками, имеющими участки, приблизительно параллельные оси тока (стабилитроны).

4. Для каких целей применяются терморезисторы? Температурный коэффициент сопротивления у терморезисторов многих типов приблизительно в 10 раз больше, чем у металлов, и имеет отрицательный знак. Поэтому они широко применяются в устройствах для регулирования, измерения и компенсации влияния температуры. Так, например, у вольтметра с ростом температуры появляется погрешность вследствие увеличения сопротивления его цепи (рамки и добавочного сопротивления). Заменив часть добавочного сопротивления вольтметра терморезистором, у которого с ростом температуры сопротивление уменьшается, удается резко снизить (в 10—15 раз) температурную погрешность вольтметра.

Задача 3. Цепь (рис. 49, а) состоит из последовательно включенных ЭДС Е_а = 300 В; линейного сопротивления r _а = 115 кОм и участка АК (анод—катод) электронного триода.

Ток цепи и он же анодный ток триода I_а образует между анодом и катодом напряжение U _а (анодное напряжение). Между сеткой С и катодом К триода включена ЭДС Е_с = 1 В, при которой вольтамперная характеристика (зависимость анодного тока I _а от анодного напряжения U_а) определяется графиком НЭ (рис. 33).

1. Метод решения. Заменив триод (участок АК, рис. 49, а) нелинейным элементом НЭ, получим схему замещения заданной цепи (см. рис. 49, б), состоящую из последовательного соединения линейного (r_a) и нелинейного (НЭ) с Требуется:

Рис. 49. а – цепь, состоящая из последовательно включенных ЭДС, линейного сопротивления и электронного трио­да;

б – схема замещения этой цепи

Рис. 33. Вольтамперная характеристика триода

1. определить ток I _а, напряжения U_a и U_r,

2. заменить нелинейный элемент (триод) эквивалентным линейным участком и определить ток цепи I_а, обеспечивающий напряжение U_a в пределах 140—170 В.