線性電路是指完全由線性元件、獨(dú)立源或線性受控源構(gòu)成的電路。電路元件的元件特性有兩個(gè)物理量表征。如果表征元件特性的代數(shù)關(guān)系是一個(gè)線性關(guān)系,則該元件為線性元件,如果表征元件特性的代數(shù)關(guān)系是一個(gè)非線性關(guān)系,則該元件為非線性元件。
一、線性和非線性判斷
判斷線性和非線性:非線性電路是含有除獨(dú)立電源之外的非線性元件的電路。電工中常利用某些元器件的非線性。例如,避雷器的非線性特性表現(xiàn)為高電壓下電阻值變小,這可用于保護(hù)雷電下的電工設(shè)備。
二、非線性電路的特點(diǎn)
1.穩(wěn)態(tài)不唯一。用刀開(kāi)關(guān)斷開(kāi)直流電路時(shí),由于電弧的非線性使這時(shí)的電路出現(xiàn)由不同起始條件決定的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)——一個(gè)有電弧,因而電路中有電流;另一個(gè)電弧熄滅,因而電路中無(wú)電流。
2.自激振蕩。在有些非線性電路里,獨(dú)立電源雖然是直流電源,電路的穩(wěn)態(tài)電壓(或電流)卻可以有周期變化的分量,電路里出現(xiàn)了自激振蕩。音頻信號(hào)發(fā)生器的自激振蕩電路中因有放大器這一非線性元件,可產(chǎn)生其波形接近正弦的周期振蕩。
3.諧波。正弦激勵(lì)作用于非線性電路且電路有周期響應(yīng)時(shí),響應(yīng)的波形一般為非正弦的,含有高次諧波分量或次諧波分量。例如,整流電路中的電流常會(huì)有高次諧波分量。
4.跳躍現(xiàn)象。非線性電路中,參數(shù)(電阻、電感、振幅、頻率等)改變到分岔值時(shí)響應(yīng)會(huì)突變,出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象。鐵磁諧振電路中就會(huì)發(fā)生電流跳躍現(xiàn)象。
5.頻率捕捉。正弦激勵(lì)作用于自激振蕩電路時(shí),若激勵(lì)頻率與自激振蕩頻率二者相差很小,響應(yīng)會(huì)與激勵(lì)同步。
6.混沌。20世紀(jì)20年代 ,荷蘭人B.范德坡?tīng)柮枋鲭娮庸苷袷庪娐返姆匠?,成為研究混沌現(xiàn)象的先聲。