线性电阻器元件的特性

哪些元件是线性电阻器?线性电阻器的特性是什么?

简单地说,线性电阻不随输入电压和电流值而变化。例如,当温度保持恒定时,金属电阻元件两端的电压和电流之间的关系可以被认为是线性的,这意味着电阻值保持不变。否则,它被称为非线性电阻,意味着电阻会发生变化。在电子电路中,线性电阻器是一种与电流和电压呈线性关系的电子元件。电阻是线性元件最常见的例子,常见的线性元件包括电容器和电感器。金属导体和电解质也具有这种特性。

如果电阻元件的特性曲线在任何时候都是穿过原点的直线,即其特性方程是齐次线性的,并遵循欧姆定律,那么,例如,电阻器就是线性电阻器,在正常情况下电阻值不会改变。例如,白炽灯和二极管的电阻值会随着温度、电流方向等而变化,这是非线性电阻。

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事实上,不仅是纯金属、半导体,甚至是一般的导体,它们的电阻都会随着电压U的变化而变化,所以它们都是非线性元件。然而,通常情况下,当导体的电阻在我们考虑的问题中变化不大时,人们倾向于将其视为线性元件,将电阻近似为常数值。在许多情况下,这种近似是非常有用和合理的。

线性电阻器的电流与电压成正比,伏安特性曲线是通过坐标原点的直线。电压与电流的比值称为电阻。虽然电容器和电感器不满足欧姆定律,但它们的输入和输出量具有线性关系:对于电容器,q=Cu是满足的,而对于电感器ψ=Li,这两者是电容和电感的基本定义,它们也是线性分量。

当一个信号通过一个元件,并且信号的波形保持不变时,我们称之为线性器件;例如,电阻器和电容器。当一个信号通过一个元件,其波形发生变化时,我们称之为非线性器件;例如,一个二极管,在交流信号通过后,只剩下一半。这同样适用于线性和非线性电路;当一个信号通过一个电路,其波形保持不变时,我们称之为线性电路;当信号通过一个电路,其波形发生变化时,我们称之为非线性电路。输入值和输出值之间的函数曲线是一条直线,这就是我们所说的线性;否则,它是非线性的。(注:这里所说的“输入值与输出值的函数”其实就是“输入值和输出值的比值k”。一般情况下,元件的k是1,功率放大器元件不等于1,而是一个常数。也就是说,当k是固定常数时,电路是线性电路,当k不固定时,它是非线性元件。)


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