Struktura

Součástky lineární a nelineární

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

I=f(U)

je rovnicí přímky (obr. 1).

Obr. 1: VA-charakteristika lineární součástky

Obecná rovnice přímky

y=ax+b

Pro náš souřadnicový systém

I=\frac{1}{R}U

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.

R_{3}=\frac{U_{1}}{I_{1}}=\frac{U_{2}}{I_{2}}

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
Logolink