Графический метод расчета нелинейных цепей постоянного тока

Известные аналитические методы непригодны для расчета нелинейных электрических цепей, так как сопротивления нелинейных элементов зависят от направления и значения тока или напряжения.

Применяются графоаналитические методы, основанные на применении законов Кирхгофа и использовании заданных вольтамперных характеристик (ВАХ) этих элементов. Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из двух последовательно соединенных нелинейных сопротивлений н.с.1 и н.с.2 (рис. 22.4).

ВАХ 1 и ВАХ 2 приведены на рис. 22.5.

Рис. 22.10. Схема электрической цепи из двух последовательно соединенных нелинейных сопротивлений

К цепи подведено напряжение U, и оно равно сумме падений напряжений на н.с.1 и н.с.2:

По всей цепи протекает один и тот же ток I, так как н.с.1 и н.с.2 соединены между собой последовательно.

Для определения тока в электрической цепи нужно построить результирующую ВАХ цепи.

Рис. 22.11. Вольтамперная характеристика электрической цепи из двух последовательно соединенных нелинейных сопротивлений

Для построения этой характеристики следует суммировать абсциссы кривых 1 и 2

(аг = аб + ав), соответствующие одним и те же значениям тока.

Далее, задаваясь произвольным значением тока (например, больше I' и меньше I') можно построить ВАХ всей цепи (рис. 22.11, кривая 3).

Затем, пользуясь этой ВАХ, можно найти искомый ток всей цепи и искомые напряжения на н.с.1 и н.с.2.