问答题
某非线性电阻的伏安特性为u=f(i)=100i+i3。
(1)当它分别通以电流i1=1A,i2=10A,i3=2sinωtA时,试求其对应的端电压u1,u2和u3的值;若忽略式中的i3,即把此电阻作为100Ω的线性电阻,则由此造成的u1,u2的误差为多少?
(2)若通以电流i=i1+i2,则其端电压u是否等于u1+u2?
【正确答案】解:(1)当i1=1A时
u1=100×1+13=101V
忽略i3时为100V,误差为1/%。
当i2=10A时
u2=100×10+103=2000V
忽略i3时为1000V,误差达100/%。
可见,非线性电阻只有在适当小的工作电压或电流范围内才可以作线性近似,否则会带来很大的误差。
当i3=2sinωtA时
u3=100×2sinωt+23sin3ωt
利用三角恒等式sin3θ=3sinθ-4sin3θ,得
u3=200sinωt+6sinωt-2sin3ωt=206sinωt-2sin3ωt
可见,非线性电阻在正弦激励下会产生新的频率分量。
(2)若通以电流i=i1+i2,则
u=100×11+113=2431V≠u1+u2=2101V
可见,非线性电阻不满足叠加定理。
【答案解析】