Lineaire en niet-lineaire resistieve weerstanden

Alles weerstanden zijn onderverdeeld in lineair en niet-lineair. Weerstanden waarvan de weerstanden niet afhankelijk zijn (d.w.z. niet veranderen) van de waarde van de stroom of de aangelegde spanning worden lineair genoemd. In communicatieapparatuur en andere elektronische apparaten (radio-ontvangers, transistors, bandrecorders, enz.) worden veel kleine lineaire weerstanden gebruikt, bijvoorbeeld type MLT (gemetalliseerd, gelakt, hittebestendig). De weerstand van deze weerstanden blijft ongewijzigd wanneer de spanningen die erop worden toegepast of de stromen die er doorheen vloeien veranderen en daarom zijn deze weerstanden lineair.

Weerstanden waarvan de weerstand verandert afhankelijk van de waarde, de aangelegde spanning of de stromende stroom worden niet-lineair genoemd. Zo is de weerstand van een gloeilamp bij afwezigheid van stroom 10-15 keer minder dan bij normaal branden. NAAR niet-lineaire elementen omvatten veel halfgeleiderapparaten.

Experimenteel werd vastgesteld dat door lineaire weerstandscircuits momentane spanningen en stromen evenredig aan elkaar zijn... Dit betekent dat wanneer de spanning een bepaald aantal keren verandert, de stroom in het circuit hetzelfde aantal keren verandert, en dus de vorm van de stroom die in het circuit vloeit, herhaalt de vorm van de spanning die op dit circuit wordt toegepast. Als er bijvoorbeeld een deltaspanning wordt toegepast op een weerstandscircuit, zal de stroom ook delta zijn, zal een tijdconstante spanning een tijdconstante stroom veroorzaken, enzovoort.

Dus in lineaire resistieve circuits volgt de vorm van de stroom de vorm van de spanning die die stroom veroorzaakte.

Vragen kunnen rijzen: «Is het niet duidelijk dat stroom en spanning dezelfde vorm hebben? Is dat niet natuurlijk? Waarom moet specifiek voor deze omstandigheid worden gezorgd?» We zullen deze vragen meteen beantwoorden. Het feit is dat de stroomvorm de spanningsvorm slechts in één bepaald geval herhaalt, namelijk in lineaire weerstandscircuits.

In circuits met andere elementen, bijvoorbeeld met condensatoren, verschilt de stroomvorm in het algemeen altijd van de vorm van de aangelegde spanning, daarom is het afstemmen van spannings- en stroomvormen eerder uitzondering dan regel.

Onthoud dat een lineair weerstandscircuit een speciaal geval is waarin de stroom- en spanningsgolfvormen identiek zijn, en de aanwezigheid van een dergelijke identiteit is relatief zeldzaam en helemaal niet voor de hand liggend.

Bovendien werd experimenteel vastgesteld dat in een lineair weerstandscircuit de stroom omgekeerd evenredig is met de weerstand, dat wil zeggen, naarmate de weerstand een bepaald aantal keren toeneemt (bij constante spanning), neemt de stroom met hetzelfde aantal keren af .De relatie tussen momentane stromen i, momentane spanningen en circuitweerstand R wordt uitgedrukt door de formule

Deze verhouding wordt genoemd De wet van Ohm voor een deel van een circuit... Aangezien de grootste momentane waarden maximaal worden genoemd, kan de wet van Ohm de vorm aannemen

waarbij Im en Um respectievelijk de maximale stroom- en spanningswaarden zijn; Ip en hoger — stroom en spanning.

In een bepaald geval veranderen spanningen en stromen mogelijk niet in de loop van de tijd (constant stroomregime), dan worden de waarden van momentane spanningen constante waarden, en worden ze aangeduid als niet en (d.w.z. een kleine letter, zoals elke variabele), een U (hoofdletter, de waarde van de waarde), in dit specifieke geval wordt de wet van Ohm als volgt geschreven:

Dus, in het algemeen, voor spanningen en dus stromen van willekeurige vorm, moet de basisvorm van de formule die de wet van Ohm uitdrukt, worden gebruikt:

of

Met tijdconstante spanningen en stromen

of

Belangrijke regel: de wet van Ohm voor momentane waarden is alleen geldig in resistieve circuits.

Weerstandselementen onomkeerbaar zet elektrische energie om in warmte, maar ze slaan geen energie op, dus ze worden niet-energie-intensief genoemd. Uit wat er is gezegd, volgt dat de wet van Ohm voor momentane waarden alleen geldig is in circuits met elementen die geen energie verbruiken.