上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人
1.3.2 电阻的伏安特性
电阻元件的严格定义是:一个二端元件,如果在任意时刻,其端电压u与通过它的电流i之间的关系能用u-i平面上的一条曲线确定,就称其为电阻元件,简称电阻。从上述说明中可见,电阻元件是用其端电压和电流之间的关系特性定义的,这种电压-电流关系特性也叫作伏安特性,简写为VAR。以电压为横坐标,电流为纵坐标,就可以绘出电阻元件的伏安特性曲线。
如果欧姆定律所描述的电阻的电压和电流关系为线性关系,则称为线性电阻,否则就称为非线性电阻。线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原点的直线,其阻值可以由直线的斜率来确定。而非线性电阻的伏安特性曲线通常必须用实验的方法来测定。另外,若VAR曲线不随时间变化,则称为非时变电阻,否则称为时变电阻。线性非时变电阻和非线性非时变电阻的电路符号如图1-14所示,其中左侧为国家标准推荐使用的符号,右侧符号不推荐使用,但由于较多软件使用其作为默认的电阻符号,在此列出供读者参考。
图1-14 电阻的电路符号
需要说明的是,线性电阻只是实际电阻在一定温度、电流、电压以及功率条件下的近似。习惯上如果不是特别指明的话,电阻通常指的是线性电阻,而非线性电阻必须明确地称为非线性电阻。
图1-15是两个电阻元件的伏安特性曲线,其中图1-15a是白炽灯丝的伏安特性曲线,显然,白炽灯丝是非线性电阻;图1-15b是线性电阻的伏安特性曲线。因为电阻的阻值总是正的量,所以其伏安特性曲线总是处于直角坐标系的第一象限。
图1-15 电阻的伏安特性曲线
非线性电阻的阻值,因为电压和电流的比值不是常数,显然不能使用电压与电流的比值定义。非线性电阻的阻值定义为
显然,非线性电阻的阻值随其自身电压、电流的改变而改变,它不是一个常数。