非线性元件及其限流电阻

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当电子元件的伏安特性符合欧姆定律U=R·I时,我们称之为线性元件,而不符合欧姆定律的,称为非线性元件。

一般常见的线性电子元件主要有电阻器、电容器和电感器。这些元件,都存在固定的电阻或电抗,它们的静态电阻与动态电阻不变且等同。常见非线性元件有:晶体二极管、三极管、场效应管、辉光放电管、电子管、晶闸管等。这些元器件自身不存在固有电阻和电抗,却有固定的工作(击穿)电压。它们的静态电阻与动态电阻都随其两端所加电压不同而变化,可以从无限大到零,甚至出现负阻现象。在非线性电路中,为防止电流剧增时元器件被击穿,要接入限流电阻。此电阻只有限流作用,它的接入不会改变非线性元件的固有工作电压,例如:发光二极管、稳压二极管电路中所串的限流电阻即是。

电阻器具有调压和限流作用,但调压和限流不可混为一谈,这与工作于线性还是非线性电路有关。举两例说明:一是低压氖管电笔的工作(击穿、辉光)电压,一般约为80V,用它检测交流市电火线必须在电笔串入1~2MΩ电阻。二是一只额定电压为80V的灯泡,欲使其在220V电压下工作,亦为其串入相应电阻,降去140V电压。这两种电路结构完全相同,然而电阻的作用不一样。前者与电阻串的是非线性元件氖管,故电阻器只有限流作用。它的大小均不能改变氖管固有的80V工作(击穿、辉光)电压,而后者是线性元件灯泡,故所串电阻不仅可减小灯泡中的电流也可改变其电压,故常称其为降压电阻。另外,我们使用的日光灯镇流器也叫限流器,而从不叫降压器,其原因也是因日光灯乃非线性器件也。

文/刘万钧