Нелинейные элементы

Рассмотрим нелинейные элементы \(Z_1\) и \(Z_2\), сопротивление которых зависит от напряжения на их выводах.

При увеличении напряжения на элементе \(Z_1\) от нуля его сопротивление составляет 100 Ом вплоть до 1,999 В. В узком интервале от 1,999 В до 2,001 В оно линейно возрастает до 200 Ом, после чего остаётся постоянным. Сопротивление элемента \(Z_2\) изменяется противоположным образом: до 1,999 В оно равно 200 Ом, в интервале от 1,999 В до 2,001 В линейно уменьшается до 100 Ом и далее не изменяется.

При анализе цепи следует учитывать конечную ширину переходной области. Однако при построении итоговых графиков этой шириной (0,002 В) можно пренебречь.

1. Изобразите вольт-амперные характеристики элементов \(Z_1\) и \(Z_2\). Напомним, что вольт-амперной характеристикой (ВАХ) называется зависимость силы тока, протекающего через элемент, от напряжения на нём (ток откладывается по оси ординат, напряжение "— по оси абсцисс). Рассмотрите только положительные значения этих величин; на графиках отметьте координаты точек излома.

2. Элементы \(Z_1\) и \(Z_2\) соединили последовательно и подключили к регулируемому источнику напряжения. Начиная с некоторого момента напряжение на выводах этого соединения равномерно увеличивается от нуля и через одну минуту достигает 6 В. Затем оно так же равномерно уменьшается и снова становится равным нулю к концу второй минуты опыта.

   Изобразите график зависимости силы тока в цепи от времени \(I(t)\). На графике необходимо отметить координаты точек излома, а также локальных максимумов и минимумов тока.