非线性元件工作点的确定
福建 林双标
非线性元件的阻值随外界条件的变化而改变,其伏安特性曲线不是直线,如白炽灯、光敏电阻、热敏电阻、晶体二极管等。对于非线性元件,可以用电阻的定义式来计算某状态下的电阻,但不能根据欧姆定律得出电压U与电流I成正比的关系。求解含有非线性元件的电路问题时,通常需要明确非线性元件工作时在电路中的电压、电流值(即工作 点),因此,确定非线性元件的工作点便成为了解题的关键。
一、非线性元件的工作点的确定
非线性元件与电源连接,其工作点的确定方法是:在非线性元件的伏安特性曲线中,画出电源的路端电压U与电流的I的图象,两图象的交点对应的电压、电流值即为其工作点。
二、典例精析
例(2013年高考·天津理综卷)要测绘一个标有“3V 0.6w”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1);
电流表(量程为0~250mA,内阻约5);
电压表(量程为0~3V,内阻约3k);电键一个、导线若干。
实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)。
A、滑动变阻器(最大阻值20),额定电流1A)
B、滑动变阻器(最大阻值1750,额定电流0.3A)
②实验的电路图应选用下列的图______(填字母代号)。
A B C D
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5的电源两端,小灯泡消耗的实际功率是________W。
图1
答案 ①A ②B ③0.1
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