檢視线性元件的原始碼

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|<center>'''线性元件'''<br><img
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线性元件是一种电子元件，在电子电路中与电流或电压有线性的关系。

电阻是最普遍的线性元件范例，常见的线性元件还有电容和电感。线性元件是指输出量和输入量具有正比关系的元件。例如在温度不变的情况下金属电阻元件的两端电压同电流的关系就可以认为是线性的。金属导体、电解液也都具有这一特性。[[电子元器件]]具有这种关系的很多。质量差的元器件在一定情况下会出现“[[线性失真]]”，就是在这样的情况下输入量和输出量不再满足线性关系了。<ref>[[王伟. 链形线性元件电路的解题技巧(J). 技术物理教学,2003,(01):38. (2017-09-01).]]</ref> 
*中文名:[[线性元件]]

*外文名:linear element , linear device

*领    域:电子电路

*特    征:输出量和输入量具有正比关系

*相对概念:非线性元件

*实    例:金属导体、电解液

==特性==
金属[[导体]]的电流跟电压成正比，[[伏安特性曲线]]是通过坐标原点的直线，电压与电流的比值叫做电阻，电阻是线性元件。电容和电感虽然不满足欧姆定律，但其输入量与输出量有线性关系：对于电容满足q=Cu，对于电感则有ψ=Li，这两条是电容和电感最根本的定义，电容和电感也是线性元件。

输入量和输出量没有线性关系的电学元件叫做[[非线性元件]]。典型的非线性元件是[[二极管]]、三极管。求解含有非线性元件的电路问题通常有特殊方法：在[[定性分析]]中，重点是掌握理论上的分析方法；而在定量计算中，一般求出的都只能是近似结果。分析二极管常用的方法是分导通和关断情况讨论，分析三极管放大电路也按照三极管的工作状态进行了放大、饱和、截止、倒相四种分类，这种分析思路的本质是分段线性化。[[小信号分析法]]也是典型的非线性电路分析方法之一，其本质是将非线性电路在小信号这种特殊情况下进行线性化等效。

==关系==
当信号通过一个元器件后，信号的波形没有改变，我们就称之为[[线性器件]]；比如电阻，电容。当信号通过一个元器件后，信号的波形被改变了，我们就称之为非线性器件；比如二极管，交流信号通过它以后，只剩下半边了。[[线性电路]]与[[非线性电路]]也是这样；当信号通过一个电路后，信号的波形没有改变，我们就称之为[[线性电路]]；当信号通过一个电路后，信号的波形被改变了，我们就称之为非线性电路。即输入值与输出值的函数曲线为直线，就是我们所说的线性；否则就是非线性。（注：这里说的“输入值与输出值的函数”其实就是“输入值与输出值的一个比例k”，一般元件的k=1，功放元件不等于1，但是是一个常数。也就是说，k为固定常数的时候，电路时线性电路，k不固定的时候为[[非线性元件]]。）

==区分方法==
1.电学元件的制成材料并不是“线性元件和非线性元件”的决定因素。例如同样是金属材料制成的热敏电阻、灯泡等都是非线性元件,而阻值几乎不随工作条件变化的标准电阻是线性元件。

2.满足欧姆定律的元器件一定是线性元件。因为满足[[欧姆定律]]的元器件的[[伏安特性曲线]]一定是一条过坐标原点的直线。它的制成材料可以是金属，也可以是电解液等等。但反过来说，并不是所有的由金属材料或电解液制成的元器件都是满足欧姆定律的线性元件。 <ref>[[彭军. “纯电阻元件”与“线性元件”概念讨论(J). 物理通报,2017,(08):101-103. (2017-09-01).]]</ref> 

==伏安特性==
中学物理经常会遇到有关非线性元件的伏安特性曲线，而有关非线性元件的 电 阻 的 变 化 以 及 电 阻 的 求 法 经 常 会 存在一些疑问，我们先看小灯泡的伏安特性曲线。

由小灯泡的伏安特性曲线可以看出，小灯泡是非线性元件，我们经常说由曲线的切线的斜率可知小灯泡的电 阻随两端电压的增大而增大，可真正求小灯泡在某 一状 态的电 阻时，又往往求的是割线的斜率，那么到底小灯泡的电阻是按切线的斜率求还是按照割线的斜率求？

解决这个问题关键是要搞清楚两个问题 ：

问题一：欧姆定律适用条件到底是什么？

人教版高中物理选修3－1第47页指出 ，欧姆定律适 用于金属 、电解液导电 ，不适用气态导体和半导体导电 ．查阅权威教科书哈里德《物理学基础 》（原 书 第 6版 ，张 三 慧 等译），在 该 书 第 七 章《电 流 与 电 阻 》第 664 页 有 ：“欧 姆 定 律要 求 ，通 过 一 器 件 的 电 流 始 终 正 比 于 加 到 该 器 件 上 的 电 势差”．由 此 可 见 满 足 欧 姆 定 律 的 一 定 是 线 性 元 件 ，对 于 非 线性 元 件 ，欧 姆 定 律 是 不 成 立 的 ，那 对 于 非 线 性 元 件 在 某 一状 态 的 电 阻 值 又 如 何 求 ？《物 理 学 基 础 》特 别 指 出 ，说 U=IR 是 欧姆 定 律 的 表 述 是 不 对 的 ．这 个 公 式 是 电 阻 的 定 义式 ，它 适 用 于 所 有 的 导 电 器 件 ，无 论 它 们 是 否 遵 守 欧 姆 定律 。由 此 可 见 尽 管 非 线 性 元 件 不 适 合 欧 姆 定 律 ，但 电 阻 的定 义 式 是 成 立 的 ． <ref>[[吴昌领. 线性元件和非线性元件(J). 中学物理教学参考,2003,(06):18. (2017-09-01).]]</ref> 

问 题 二 ：搞 清 楚 动 态 电 阻 和 静 态 电 阻 的 问 题 ．

对 于 线 性 元 件 ，通 过 它 的 电 流 和 它 两 端 的 电 压 成 正比 ，比 值 R称 为 电 阻 ，即 R=UI，它 的 伏 安 特 性 曲 线 是 过 坐标 原 点 、斜 率 为1R的 直 线 ．某 些 电 阻 元 件 ，如 半 导 体 二 极管 ，它 们 不 遵 循 欧 姆 定 律 ，伏 安 特 性 曲 线 是 一 条 曲 线 ，这 种电 阻 叫 做 非 线 性 电 阻 ．它 的 阻 值 随 工 作 点 的 变 化 而 变 化。

实际使用的非线性电阻有2AP型半导体静态电阻和动 态 电 阻 两 个 参 数 ．图 2 中 由 原 点 O 到 工 作 点 P 的 直 线，OP 的 斜 率 的 倒 数 ，即 R=UI为工 作 点 P 的 静 态 电 阻 ．伏 安 特 性曲 线 在 工 作 点 P 的 切 线 的 斜 率的 倒 数 ，即 Rt=limΔt→0ΔVΔI为 工 作 点P 的 动 态 电阻 ．静 态 电 阻 为 某 工 作 点 导 体（或 半 导 体 ）两 端 的 电 压 与 通 过导 体（或 半 导 体 ）的 电 流 的 比 值 ，它 表 示 导 体（或 半 导 体）对 电 流 的 阻 碍 作 用 ．动 态 电 阻 表 示导 体（或 半 导 体）两 端 的 电 压 随 电 流 变 化 的 快 慢 或 趋 势 ．动态 电 阻 可 以 为 正 值 ，表 示 电 流 随 电 压 的 增 大 而 增 大 ；也 可以 为 负 值 ，表 示 电 流 随 电 压 的 增 大 而 减 小 ． <ref>[[甘井中,黄立和. 自适应线性元件划分线性不可分区域的方法(J). 大众科技,2007,(03):169-170. (2017-09-01).]]</ref> 

'''视频'''

'''线性元件:一种电子元件'''

[https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=6681876996642493249 好看视频]

==参考文献==
{{Reflist}}

[[Category:330 物理學總論]]