線性導體

線性導體

線性導體又叫做線性元件,是指I~U曲線為直線的元件,即所謂線性。I~U曲線為直線意味著電阻R不隨電壓U變化,即電阻恆值。所以只要電阻變的都是非線性元件。

事實上不光是純金屬,半導體,乃至一般的導體,它們的電阻都會隨電壓U變化,所以都是非線性元件。只不過在一般情況下,導體電阻在我們所考慮的問題中變化不大時,大家習慣上把它當作線性元件來處理,即近似看作電阻為恆值,並且在很多情況下這樣的近似是非常好用又非常合理的。

基本介紹

  • 中文名:線性導體
  • 外文名:linear element
  • 領域:電子電路
  • 特點:電阻恆值
簡介,特性,非線性元件,

簡介

電子電路中,線性元件是一種電子元件,與電流和電壓有線性的關係。電阻是最普遍的線性元件範例,常見的線性元件還有電容電感。線性元件是指輸出量和輸入量具有正比關係的元件。例如在溫度不變的情況下金屬電阻元件的兩端電壓同電流的關係就可以認為是線性的。金屬導體、電解液也都具有這一特性。電子元器件具有這種關係的很多。質量差的元器件在一定情況下會出現“線性失真”,就是在這樣的情況下輸入量和輸出量不再滿足線性關係了。

特性

金屬導體的電流跟電壓成正比,伏安特性曲線是通過坐標原點的直線,電壓與電流的比值叫做電阻,電阻是線性元件。電容和電感雖然不滿足歐姆定律,但其輸入量與輸出量有線性關係:對於電容滿足q=Cu,對於電感則有ψ=Li,這兩條是電容和電感最根本的定義,電容和電感也是線性元件。
當信號通過一個元器件後,信號的波形沒有改變,我們就稱之為線性器件;比如電阻,電容。當信號通過一個元器件後,信號的波形被改變了,我們就稱之為非線性器件;比如二極體,交流信號通過它以後,只剩下半邊了。線性電路非線性電路也是這樣;當信號通過一個電路後,信號的波形沒有改變,我們就稱之為線性電路;當信號通過一個電路後,信號的波形被改變了,我們就稱之為非線性電路。即輸入值與輸出值的函式曲線為直線,就是我們所說的線性;否則就是非線性。(註:這裡說的“輸入值與輸出值的函式”其實就是“輸入值與輸出值的一個比例k”,一般元件的k=1,功放元件不等於1,但是是一個常數。也就是說,k為固定常數的時候,電路時線性電路,k不固定的時候為非線性元件。)

非線性元件

輸入量和輸出量沒有線性關係的電學元件叫做非線性元件。典型的非線性元件是二極體、三極體。求解含有非線性元件的電路問題通常有特殊方法:在定性分析中,重點是掌握理論上的分析方法;而在定量計算中,一般求出的都只能是近似結果。分析二極體常用的方法是分導通和關斷情況討論,分析三極體放大電路也按照三極體的工作狀態進行了放大、飽和、截止、倒相四種分類,這種分析思路的本質是分段線性化。小信號分析法也是典型的非線性電路分析方法之一,其本質是將非線性電路在小信號這種特殊情況下進行線性化等效。

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