Lineaariset ja epälineaariset resistanssivastukset

Kaikki vastukset jaetaan lineaarisiin ja epälineaarisiin. Vastuksia, joiden resistanssit eivät riipu (eli eivät muutu) virtaavan virran arvosta tai käytetystä jännitteestä, kutsutaan lineaariseksi. Viestintälaitteissa ja muissa elektronisissa laitteissa (radiovastaanottimet, transistorit, nauhurit jne.) käytetään laajalti pieniä lineaarisia vastuksia, esimerkiksi tyyppiä MLT (metallisoitu, lakattu, lämmönkestävä). Näiden vastusten resistanssi pysyy ennallaan, kun niihin kohdistetut jännitteet tai niiden läpi kulkevat virrat muuttuvat ja siten nämä vastukset ovat lineaarisia.

Vastuksia, joiden resistanssi muuttuu arvon, käytetyn jännitteen tai virtausvirran mukaan, kutsutaan epälineaariseksi. Siten hehkulampun vastus ilman virtaa on 10-15 kertaa pienempi kuin normaalissa palamisessa. TO epälineaariset elementit sisältää monia puolijohdelaitteita.

Kokeellisesti todettiin, että lineaaristen resistiivisten piirien kautta hetkelliset jännitteet ja virrat ovat verrannollisia toisiinsa... Tämä tarkoittaa, että kun jännite muuttuu tietyn määrän kertoja, virtapiirissä muuttuu yhtä monta kertaa ja siten myös muoto. piirissä virtaava virta toistaa tähän piiriin syötetyn jännitteen muodon. Jos esimerkiksi resistiiviseen piiriin syötetään kolmiojännite, virta on myös delta, aikavakiojännite aiheuttaa aikavakiovirran ja niin edelleen.

Siten lineaarisissa resistiivisissä piireissä virran muoto seuraa virran aiheuttaneen jännitteen muotoa.

Kysymyksiä voi syntyä: «Eikö ole ilmeistä, että virralla ja jännitteellä on sama muoto? Eikö se ole luonnollista? Miksi tämä seikka pitäisi erikseen säätää?» Vastaamme näihin kysymyksiin heti. Tosiasia on, että virtamuoto toistaa jännitemuodon vain yhdessä tietyssä tapauksessa, nimittäin lineaarisissa resistiivisissä piireissä.

Piireissä, joissa on muita elementtejä, esimerkiksi kondensaattoreilla, virran muoto poikkeaa yleensä aina syötetyn jännitteen muodosta, joten jännitteen ja virran muotojen yhteensopivuus on pikemminkin poikkeus kuin sääntö.

Muista, että lineaarinen resistiivinen piiri on erikoistapaus, jossa virran ja jännitteen aaltomuodot ovat identtiset, ja tällaisen identiteetin esiintyminen on suhteellisen harvinaista eikä ollenkaan ilmeistä.

Lisäksi kokeellisesti todettiin, että lineaarisessa resistiivisessä piirissä virta on kääntäen verrannollinen vastukseen, eli kun vastus kasvaa tietyn määrän kertoja (vakiojännitteellä), virta pienenee saman verran .Hetkellisten virtojen i, hetkellisten jännitteiden ja piirin vastuksen R välinen suhde ilmaistaan ​​kaavalla

Tätä suhdetta kutsutaan Ohmin laki piirin osalle... Koska suurimpia hetkellisiä arvoja kutsutaan maksimiarvoiksi, Ohmin laki voi ottaa muodon

missä Im ja Um ovat maksimivirran ja jännitteen arvot, vastaavasti; Ip ja Up — virta ja jännite.

Tietyssä tapauksessa jännitteet ja virrat eivät välttämättä muutu ajan myötä (vakiovirtajärjestelmä), silloin hetkellisten jännitteiden arvoista tulee vakioarvoja, ja niitä ei merkitä ja (eli pieni kirjain, kuten mikä tahansa muuttuja), U (iso kirjain, arvon arvo), tässä tapauksessa Ohmin laki kirjoitetaan seuraavasti:

Näin ollen yleisessä tapauksessa mielivaltaisen muotoisille jännitteille ja siten virroille on käytettävä Ohmin lakia ilmaisevan kaavan perusmuotoa:

tai

Aikavakioilla jännitteillä ja virroilla

tai

Tärkeä sääntö: Ohmin laki hetkellisille arvoille pätee vain resistiivisissä piireissä.

Resistiiviset elementit peruuttamattomia muuntaa sähköenergian lämmöksi, mutta ne eivät varastoi energiaa, joten niitä kutsutaan ei-energiaintensiivisiksi. Siitä, mitä on sanottu, seuraa, että Ohmin laki hetkellisille arvoille pätee vain piireissä, joissa on elementtejä, jotka eivät kuluta energiaa.