Linearer Widerstand
Ein elektrischer
Widerstand wird als linearer Widerstand bezeichnet, wenn eine daran
anliegende elektrische
Spannung
und die Stärke
des hindurchfließenden elektrischen
Stromes zueinander proportional
sind. Mit anderen Worten: Bei einem linearen Widerstand ist das Verhältnis
unabhängig von
und von
.
Die Spannungs-Strom-Kennlinie
bei einem linearen Widerstand ist eine Gerade durch den Koordinatenursprung.
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Der bekannteste lineare Widerstand ist ein ohmscher
Widerstand ,
der unmittelbar für das genannte Verhältnis steht
und definitionsgemäß eine von
und
unabhängige Konstante darstellt. Dabei müssen diese Größen Gleichgrößen sein
oder Augenblickswerte
bei beliebig zeitlich veränderlichen Größen.
Speziell für sinusförmige
Wechselgrößen
verhalten sich auch die Induktivität
und die Kapazität
als lineare Widerstände in Blick auf die Effektivwerte
und Amplituden der Wechselgrößen.
Wenn
und
für die Effektivwerte stehen, ist deren Verhältnis ebenfalls eine, allerdings
von der Frequenz
abhängige, Konstante, siehe Wechselstromwiderstand
und ohmsches
Gesetz der Wechselstromtechnik
Keine Proportionalität besteht zwischen den von der Zeit abhängigen
Augenblickswerten der Wechselgrößen an
und
wegen einer Phasenverschiebung,
siehe Blindstrom.
Bei einer sinusförmigen Spannung an einem linearen Widerstand ist auch der Strom sinusförmig und von derselben Frequenz. Dagegen erzeugen andere als lineare Widerstände immer Oberschwingungen,– ein Vorgang, der als nichtlineare Verzerrung bezeichnet wird. Die Nichtausbildung von Oberschwingungen ist ein weiteres Kennzeichen für einen linearen Widerstand.
Beispiele für nichtlineare Widerstände sind Halbleiterbauelemente und magnetische Bauelemente (Drosseln Transformatoren) mit nichtlinearen Kennlinien.
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 19.12. 2021