線性電路

線性電路是電子線路的基本類型之一，是指響應與輸入信號成正比的電路。它是根據(jù)歐姆定律和基本電路元件（如電阻、電容、電感等）構建的電子線路。在線性電路中，當輸入信號發(fā)生變化時，輸出信號會根據(jù)具體的線性相關性進行響應。線性相關性意味著輸入信號的所有小變化都可以在輸出信號中得到相應的小變化，且變化的比例是一致的。  

從電路組成的角度來看，僅由線性時不變無源元件、線性受控源和獨立源組成的電路被稱為線性時不變電路，也被簡稱為線性電路。若線性電路中的無源元件均為電阻，獨立源均為直流，那么這種電路就稱為線性直流電阻電路。  

例如由電阻構成的電路就是典型的線性電路。線性電路廣泛應用于各種系統(tǒng)，在信號放大和濾波方面發(fā)揮著重要作用。該電路特性包括：具有可逆性，即電路對正反向輸入信號的響應相同；具備時不變性，電路的性質不隨時間發(fā)生變化；滿足疊加原理，當多個輸入信號同時作用于線性電路時，輸出信號等于每個輸入信號單獨作用于線性電路后的輸出信號之和；還有分配律，即將電路中各元件按照基爾霍夫電壓定律（KVL）或基爾霍夫電流定律（KCL）推導成等價電路時，等效的大小與位置無關。線性電路的設計和分析通常需要使用線性代數(shù)、微積分和復數(shù)等數(shù)學工具，借助這些工具，可以深入研究線性電路的特性，例如可靠性以及頻率響應等。  

非線性電路

含有非線性元件的電路稱為非線性電路。非線性元件是指元件的參數(shù)隨著電壓或電流而變化的元件，即元件的參數(shù)與電壓或電流有關。例如二極管、晶體管、真空管、鐵芯電感器和變壓器等都是非線性元件，這些元件在其電流-電壓關系不遵循簡單的比例關系時表現(xiàn)出非線性特性。  

以二極管為例，二極管的伏安特性曲線不是一條直線，它的電流和電壓之間的關系不滿足歐姆定律，而是遵循特殊的非線性函數(shù)關系。對于非線性電阻元件，從特性的控制方式上又可分為電流控制型電阻（其兩端電壓是電流的單值函數(shù)）、電壓控制型電阻（流過的電流是兩端電壓的單值函數(shù)）和單調型非線性電阻（伏安特性單調增長或單調下降，同時是電流與電壓控制型）等類型。非線性電路求解往往比線性電路復雜，通常在求解非線性電路時可能需要了解非線性元件詳細的特性、處理方式以及更多特定條件下的知識，有時候可能需要借助電路仿真工具，如Multisim、Matlab和PSpice等進行分析。  

在非線性電路中，輸出信號和輸入信號之間存在復雜的非線性關系，它不滿足疊加原理。當多個輸入信號同時作用時，輸出信號可能會相互作用產生非線性變化，輸出信號可能存在非線性失真，并且這類電路的頻率響應一般受到限制，高頻信號往往無法有效傳輸。  

參考：線性元件與非線性元件的更多特性  

線性元件與非線性元件除了以上特性外，還有其他一些特點值得注意。  

線性元件：  

線性元件的伏安特性曲線是通過坐標原點的直線。以線性電阻為例，其電阻值是一個與電壓、電流無關的常量，這一特性符合歐姆定律，即電流與電壓成正比關系。例如常見的普通電阻，在一定的物理條件（如溫度等因素相對穩(wěn)定）下，其電阻值穩(wěn)定，不會隨著通過它的電流或者施加在它兩端的電壓而發(fā)生變化。  

線性元件較多地出現(xiàn)在傳統(tǒng)經典的電路分析理論當中，由于它們遵循簡單線性的電流-電壓關系，所以在電路中的行為和性能可以通過簡單的電學定律和數(shù)學公式進行準確的預測和分析。例如已知一個線性電阻的阻值和兩端電壓，就可以直接根據(jù)歐姆定律計算出通過電阻的電流大小。  

非線性元件：  

非線性元件的特性一般無法用簡單的歐姆定律來描述，其伏安特性表現(xiàn)為不同形狀的曲線。如半導體二極管特性曲線是這種非線性的典型例子：在正向電壓較小時，電流幾乎為零，但正向電壓超過某個特定值（開啟電壓）后，電流會隨著電壓急劇增加；而在反向電壓下，電流只有極小的反向飽和電流，直到反向電壓過大導致反向擊穿時電流才會突然增大。  

由于非線性元件特性復雜，在分析包含非線性元件的電路（即非線性電路）時，需要針對不同類型的元件采用特殊的分析方法。例如對二極管電路進行分析時，可能需要采用靜態(tài)和動態(tài)電阻概念，以及一些特殊的近似方法（如使用兩段折線近似其伏安特性來簡化分析），還有小信號分析法等。這些在傳統(tǒng)線性電路分析中不常用的方法是針對非線性電路求解復雜性而開發(fā)設計出來的。