飞机用电设备的线性和非线性特性

用电设备的线性和非线性特性是指该设备对其供电电源表现出的特性。

电阻型加温防冰设备为典型的线性元件，其输人电流与输人电压成正比关系，R=U/I，式中R为电阻(Ω)，U为电阻两端所加电压(V)，1为通过电阻的电流(A)。大多数由金属丝构成的电阻元件的阻值是工作温度的函数，电阻随温度的增加而增加，电阻的温度变化并不会改变其线性特性。白炽灯也是线性负载,尽管刚接通电源时流过灯丝的电流很大,但很快灯丝电阻急剧升高，电流即减小。

直流电动机起动电流很大，但正常工作后仍具有线性特性。例如传动风扇或泵的直流电动机，电源电压升高，电机转速上升，负载转矩增大，输入电流也相应增加。

变压器空载时，输入电压升高，励磁电流增大。当电压升高到使变压器铁心饱和后，励磁电流的增加量将大于电压的增加量。带有负载的变压器，在负载电阻一定时，负载电流随输入电压的增加而增大，相应地变压器的输入电流也增加，所以变压器也为线性负载，但有饱和的非线性特性。电源电压增加，则异步电动机的励磁电流增大，气隙磁场加强，转差降低，转速增加，异步电动机传动的风机或泵输出增大，输入也相应增大，仍有线性特性。

由此可见，电阻性负载和电磁电机的电源特性为线性，输入电流随输入电压的增加而增加，输入电压为正弦波的交流用电设备，输入电流也为正弦波，负载的变化不会使电源电压波形畸变(变压器和异步电动机的饱和非线性会使励磁电流中出现谐波)。

交流电路中的典型非线性负载为二极管单相整流滤波电路和晶闸管单相整流电路。

图所示是将交流电转换为直流电的单相桥式二极管整流滤波电路，由4只二极管D1~D4、滤波电容C和负载电阻RL构成。电路的输人是单相交流，电压为Uin，电流为in.由于滤波电容C的平波作用，负载电阻RL两端的电压Uc为脉动较小的直流电。电容C的作用削弱了输出电压脉动，但使交流电流i in产生严重畸变电流in的峰值较大，宽度变窄，远离了正弦波，如图所示。也就是说该电流由与电源电压同频率的基波电流和高次谐波电流组成，这些谐波电流使输入交流电压Uin畸变，并对用电设备带来干扰，是一种典型的非线性电路。