электрическая цепь, схема которой приведена на рис. 1.30, а.
В этой цепи нелинейный резистивный элемент r соединен с активным линейным двухполюсником A, который может быть любой сложности.Расчет данной электрической цепи следует начать с замены активного двухполюсника эквивалентным генератором с параметрами Eэкв=Ux и r0экв (рис. 1.30, б) согласно методу эквивалентного генератора. Для дальнейшего расчета целесообразно воспользоваться методом графического решения двух уравнений с двумя неизвестными. Одним из уравнений следует считать зависимость I(U) нелинейного элемента, которой соответствует его в.а.х., приведенная на рис.1.30в. Другое уравнение, связывающее тот же ток I и то же напряжение U, нетрудно получить по второму закону Кирхгофа. Применив его к цепи с эквивалентным генератором (рис. 1.30, б), получим:
Поскольку зависимость I=f(U) линейная, график I=f(U) может быть построен по двум точкам (рис.1.30,в). Например, в режиме холостого хода эквивалентного генератора I=0 и U=Ux=Eэкв, в режиме короткого замыкания U=0, I=Iк=Eэкв/r0экв.
Очевидно, искомые ток I и напряжение U определяются точкой Б пересечения в.а.х. I(U) нелинейного элемента и графика I=f(U) эквивалентного генератора.
Если к двухполюснику будут подключены два нелинейных элемента r1 и r2, соединенные последовательно (рис. 1.31 а), то перед расчетом согласно методике, изложенной выше, необходимо заменить их эквивалентным нелинейным элементом rэ (рис. 1.31 б) с эквивалентной в.а.х. I(U) (рис.1.31в). Построение эквивалентной в.а.х. I(U) производится на основании следующего соображения: при любом значении тока I напряжение U равно сумме напряжений U1 и U2 нелинейных элементов (рис. 1.31а), то есть
Задавшись несколькими значениями тока I по в.а.х. I(U1) и I(U2) нелинейных элементов r1 и r2, находят соответствующие напряжения U1 и U2 , после чего согласно выражению (1.50) определяют напряжение U и строят в.а.х. I(U). На рис. 1.31, в показано в качестве примера определение при токе I напряжение U одной из точек (А) в.а.х. I(U).
Когда двухполюсник представляет собой источник с заданным напряжением, после построения I(U) можно при любом напряжении U найти ток I, а затем с помощью в.а.х. I(U1) и I(U2 ) напряжения U1 и U2.
При параллельном соединении двух нелинейных элементов (рис.1.32) для определения в.а.х. I(U) эквивалентного нелинейного элемента rэ (рис.1.33) необходимо воспользоваться тем, что при любом напряжении U токи связаны соотношением:
Задавшись несколькими значениями напряжения U, по в.а.х. I(U1) иI2 (U) (рис.1.33б) нелинейных элементов r1 и r2 находят соответствующие токи I1 и I2, после чего согласно (1.51) определяют ток I и строят в.а.х. I(U).
При смешанном соединении нелинейных элементов следует сначала построить в.а.х. участка с параллельным соединением элементов. После этого строят в.а.х. всей цепи. Имея в распоряжении все в.а.х., нетрудно определить токи и напряжения всех элементов цепи.
