如果加在電路元件兩端的電壓跟通過(guò)元件電流的比值——電阻不是常數(shù)，而是隨著所加電壓的變化而變化，則此元件就稱為非線性元件。如白熾燈泡實(shí)際上就屬于此類元件，它的電阻并非是一個(gè)常數(shù)，只是在平時(shí)所遇到的習(xí)題中把它進(jìn)行了理想化處理，認(rèn)為燈絲的電阻不變。

在近年的各地中考試題中，陸續(xù)出現(xiàn)了一些包含非線性元件的電路計(jì)算問(wèn)題。初次接觸，許多同學(xué)感到茫然無(wú)措。通過(guò)下面三個(gè)例題的分析，相信同學(xué)定會(huì)有茅塞頓開(kāi)的感覺(jué)！

例1 在某一溫度下，兩個(gè)電路元件A和B中的電流與兩端電壓的關(guān)系如圖1所示。

（1）由圖可知，元件________中的電流與它兩端電壓之間的關(guān)系遵循歐姆定律。

（2）將A和B并聯(lián)后接在電壓為2V的電源上，求元件A的電功率及通過(guò)A和B的總電流。



解析 （1）從圖1可以看出，表明元件A中的電流隨電壓的變化而變化的圖線是一條直線，說(shuō)明通過(guò)A 的電流是與其兩端的電壓成正比變化的；而表示元件B中的電流隨電壓的變化而變化的圖線是一條曲線，說(shuō)明通過(guò)B 的電流并不與其兩端的電壓成正比變化。所以，元件A中的電流與它兩端電壓之間的關(guān)系遵循歐姆定律。

（2）將A和B并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，A和B兩端電壓均為2V。又從圖1所示的U-I圖像可以看出，在當(dāng)元件A、B兩端的電壓均是2V時(shí)，IA=0.4A，IB=0.3A。由電功率P=UI得，元件A的電功率為PA=UIA=0.4A×2V=0.8W；再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，可知通過(guò)A和B的總電流為I=IA+IB=0.4A+0.3A=0.7A。

例2 圖2所示是甲、乙兩只普通白熾燈泡的I-U圖像。

（1）求出兩只燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻分別是多少；

（2）兩只燈泡串聯(lián)在220V的照明電路中，求每只燈消耗的實(shí)際功率為多大？

解析 （1）普通白熾燈泡正常發(fā)光時(shí)，兩端的電壓應(yīng)是220V。由圖2所示的I-U圖像可以看出，當(dāng)甲、乙兩端電壓均是220V 時(shí)，甲燈對(duì)應(yīng)的電流是I甲=0.45A，乙燈對(duì)應(yīng)的電流是

I乙=0.28A。R甲=UI=220V0.45A=488.9Ω，R乙=UI=220V0.28A=785.7Ω。

（2）甲、乙兩只燈泡串聯(lián)在220V的照明電路中，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，它們兩端的電壓之和是220V，并且通過(guò)甲、乙兩燈的電流是相等的。于是用直尺平行于橫坐標(biāo)平移，直至

U甲+U乙=220V，由圖可查得此時(shí)I=0.24A，U甲=70V，U乙=150V。

它們的實(shí)際功率分別為P甲實(shí)=70V×0.24A=16.8W，P乙實(shí)=150V×0.24A=36W。

例3 小明利用標(biāo)有“6V 6W”的燈泡L1和“6V 3W”的燈泡L2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）當(dāng)L1正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)L2的電流為_(kāi)_________A；

（2）如圖3甲所示，A，B分別為通過(guò)燈泡L1和L2中的電流隨兩端電壓變化關(guān)系的曲線?，F(xiàn)將兩燈連入如圖3乙所示電路中，使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，則電路消耗的總功率為_(kāi)_____W。

解析 （1） I=PU=6W6V=1A。

（2）在圖乙所示中L1與L2串聯(lián)，因?yàn)長(zhǎng)1的額定電流大于L2的額定電流，所以正常發(fā)光的是L2，此時(shí)電路中的電流是0.5A，P2=3W ，由圖甲查得L1的電壓是2V，所以

P1=2V×0.5A=1W。

電路消耗的總功率

P=P1+P2=1W+3W=4W。

其實(shí)解答這類含非線性元件的電路問(wèn)題并不很難，關(guān)鍵是要充分利用已知的非線性元件的U -I圖像，并根據(jù)電路的特點(diǎn)確定非線性元件兩端的電壓與電流應(yīng)滿足的關(guān)系，進(jìn)而求得相應(yīng)的U、I值及所需結(jié)果。