Elektriseadmed on ehitatud lineaarsete ja mittelineaarsete komponentide abil. Nende seadmete põhiprojekti mõistmiseks on vajalik lineaarse ja mittelineaarse vooluahela põhimõtteline mõistmine. Selles artiklis käsitleme, mis on lineaarne ja mittelineaarne vooluahel selle erinevustega, lineaarse ja mittelineaarse vooluahela elemente ning selgitatakse mõningaid näiteid.
Mis on lineaarsed ja mittelineaarsed ahelad?
Lihtsalt võime öelda, et lineaarne vooluahel on elektriskeem ja selle vooluahela parameetrid on takistus, mahtuvus, induktiivsus jne on konstantsed. Või võime öelda, et vooluahelate parameetreid ei muudeta pinge suhtes ja voolu nimetatakse lineaarseks vooluringiks.
Lineaarne vooluring
Mittelineaarne vooluahel on ka elektriskeem ning selle vooluahela parameetrid erinevad voolu ja pinge osas. Või elektriahelas nimetatakse parameetreid, nagu lainekuju, takistus, induktiivsus jne, mittelineaarseks vooluringiks.
Mittelineaarne vooluahel
Lineaarse ja mittelineaarse vooluahela erinevus
Üldiselt tähendab sõna lineaarne sirgjoont, mis näeb välja nagu diagonaal ja räägib lineaarsetest omadustest pinge ja voolu vahel. s.t voolu vool vooluringis on otseselt proportsionaalne pingega. Kui pinge suureneb, suureneb ka voolu vooluringis ja vastupidi. Lineaarse vooluahela väljundomadused on voolu ja pinge vahel. Joonis on näidatud allpool.
Lineaarse vooluahela omadused
Lineaarses vooluringis on väljundi reaktsioon otseselt proportsionaalne sisendiga. Vooluringis tähendab rakendatud sinusoid, mille sagedus on „f“, ja väljund tähendab, et kahe punkti vahelisel pingel on ka siinuse sagedus „f“.
Mittelineaarses vooluahelas on väljundi karakteristik nagu kõverjoon, mis pinge ja voolu vahel on järgmine joonis.
Teine erinevus lineaarse ja mittelineaarse vooluahela vahel on vooluahela lahendamine. Lineaarsetes vooluringides on vooluahela lahendamine lihtne, kasutades lihtsat tehnikat, kasutades lahendamiseks kalkulaatorit ja mittelineaarse vooluahelaga võrreldes on lineaarset vooluahelat lihtne lahendada
Mittelineaarsete vooluahelate lahendamine on keeruline kui lineaarne ja andmeid on palju, mittelineaarsete vooluahelate lahendamiseks on vaja teavet. Paljude tehnoloogiliste muudatuste tõttu saame simuleerida ja analüüsida lineaarsete ja mittelineaarsete vooluahelate väljundkõveraid selliste vooluahela simulatsioonivahendite abil nagu Multisim, Matlab ja PSpice.
Lineaarse ja mittelineaarse võrrandi abil saame leida erinevuse lineaarse ja mittelineaarse vooluahelas. Võrrandid on järgmised.
Y = x + 2
Y = x2
Kahe ülaltoodud võrrandi graafiline esitus on näidatud järgmisel diagrammil. Kui mõni võrrand on graafil kujutatud sirgjoon, siis on see lineaarne. Kui võrrand on kõverjoon, siis on see mittelineaarne.
Graafiline kahe võrrandi esitus
Tükkhaavalist lineaarsust esindab järgmine võrrand ja juppjoonelise lineaari x-y telje graafikut näidatakse ka allpool. Väidetavalt on see võrrand mittelineaarne, kuna me ei saa võrrandit kirjutada järgmiselt.
Y = kirves + b
Tükkide kaupa sirgjooneline
Lineaarse ja mittelineaarse vooluahela elemendid
Mittelineaarses vooluahelas on mittelineaarsed elemendid elektriline element ning sellel ei ole voolu ja pinge vahel mingit lineaarset suhet. Mittelineaarse elemendi näiteks on diood ja mõnda mittelineaarset elementi, mida elektriahelas pole, nimetatakse lineaarseks vooluringiks. Mõned muud mittelineaarsete elementide näited on transistorid, vaakumtorud ja muud pooljuhtseadmed , rauast südamikuga induktiivpoolid ja trafod.
Kui mittelineaarsetes kõverates on lineaarseid kõveraid, nimetatakse seda tükk-lineaarseks.
Lineaarsetes vooluahelates on lineaarne element ka elektriline element ning pinge ja voolu vahel on lineaarne seos. Lineaarsete elementide näited on takisti on kõige tavalisem element , kondensaatori ja õhu südamiku induktiivpoolid.
Lineaarsete elementide lineaarsete vooluringide näited
Lineaarsete ahelate näideteks on takistus- ja takistusahel, induktiiv- ja induktiivahel ning kondensaator ja mahtuvuslik ahel.
Mittelineaarsete elementide mittelineaarsete vooluringide näited
Mõned mittelineaarsete elementide mittelineaarse vooluahela näited on diood, trafo, rauast südamik, induktor, transistor,
Lineaarse ja mittelineaarse vooluahela rakendused
- Lineaarseid ja mittelineaarseid vooluahelaid kasutatakse elektriskeemid
- Neid vooluringe kasutades leiame pingelanguse ja voolu
See artikkel annab teavet lineaarsete ja mittelineaarsete vooluringide ning nende erinevuste kohta. Loodan, et seda teemat lugedes olete omandanud mõned põhiteadmised lineaarsete ja mittelineaarsete vooluringide kohta. Kui teil on selle artikli või selle rakendamise kohta küsimusi elektriprojektid inseneriõpilastele , palun kommenteerige allpool jaotises. Siin on teie jaoks küsimus, millised on lineaarsed ja mittelineaarsed ahelad?
