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<!DOCTYPE html>

<title>Varistor</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">Varistor</h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr">Ein Varistor ist ein <a href="Elektrisches_Bauelement" title="Elektrisches Bauelement">elektrisches Bauelement</a>, das sich durch einen von der <a href="Elektrische_Spannung" title="Elektrische Spannung">elektrischen Spannung</a> abhängigen <a href="Elektrischer_Widerstand" title="Elektrischer Widerstand">Widerstand</a> auszeichnet. Oberhalb einer bestimmten Schwellenspannung, die typisch für den jeweiligen Varistor ist, wird der <a href="Differentieller_Widerstand" title="Differentieller Widerstand">differentielle Widerstand</a> abrupt kleiner. Die Polarität von Spannung und <a href="Stromst%C3%A4rke" class="mw-redirect" title="Stromstärke">Stromstärke</a> spielt keine Rolle; ein Gleichrichtereffekt wie bei einer <a href="Diode" title="Diode">Diode</a> tritt nicht auf. Die Bezeichnung Varistor ist ein aus den englischen Begriffen „variable resistor“ zusammengesetztes <a href="Kofferwort" title="Kofferwort">Kofferwort</a>. Ein Varistor wird auch als VDR bezeichnet, für Voltage Dependent Resistor, also spannungsabhängiger Widerstand. Für <a href="Metalloxid" class="mw-redirect" title="Metalloxid">Metalloxid</a>-Varistoren ist die Abkürzung MOV üblich.

Die Hauptanwendung eines Varistors ist der <a href="%C3%9Cberspannungsschutz" title="Überspannungsschutz">Überspannungsschutz</a>, wozu er parallel zum zu schützenden Bauelement geschaltet wird.<a href="#cite_note-Bo-1">[1]</a><a href="#cite_note-2">[2]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Aufbau">Aufbau</h2></div>

Varistoren werden aus <a href="Siliziumkarbid" class="mw-redirect" title="Siliziumkarbid">Siliziumkarbid</a> (SiC) oder aus <a href="Zinkoxid" title="Zinkoxid">Zinkoxid</a> (ZnO) – zusammen mit anderen Metalloxiden, wie <a href="Bismut(III)-oxid" title="Bismut(III)-oxid">Bismutoxid</a>, <a href="Chrom(II)-oxid" title="Chrom(II)-oxid">Chromoxid</a> oder <a href="Mangan(II%2CIII)-oxid" title="Mangan(II,III)-oxid">Manganoxid</a> als Pulver in Tablettenform gepresst und <a href="Sintern" title="Sintern">gesintert</a>. Auf zwei Seiten wird der Rohling mit <a href="Silber" title="Silber">Silber</a> oder <a href="Aluminium" title="Aluminium">Aluminium</a> kontaktiert und mit Anschlüssen versehen. Die <a href="Strom-Spannungs-Kennlinie" title="Strom-Spannungs-Kennlinie">Strom-Spannungs-Kennlinie</a> von Siliziumkarbid ist abgerundeter als die der ZnO-Varistoren.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Funktionsweise">Funktionsweise</h2></div>

Der Zinkoxid-Varistor setzt sich aus vielen kleinen Zinkoxidkörnern mit unterschiedlicher Leitfähigkeit zusammen. Zwischen den Zinkoxidkörnern entstehen an den Berührungspunkten Sperrschichten. Durch eine angelegte Spannung entsteht ein elektrisches Feld, das die Sperrschichten teilweise abbaut. Je größer die angelegte Spannung ist, desto mehr Sperrschichten werden abgebaut und damit sinkt der Widerstand.

Über die Dicke der Varistorscheiben kann die Schwellenspannung variiert werden: Je dicker die Varistorscheibe ist, desto mehr Zinkoxidkörner sind in Reihe geschaltet und desto höher ist die Schwellenspannung.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Strom-Spannungs-Kennlinie">Strom-Spannungs-Kennlinie</h2></div>

Die Kennlinie wird in zwei Darstellungsarten angegeben:

<ul><li><a href="Linearit%C3%A4t_(Physik)" title="Linearität (Physik)">linear</a> (siehe nebenstehend), worin Symmetrie und Schwellenspannung deutlich werden, oder</li>

<li><a href="Logarithmenpapier#Doppeltlogarithmisches_Papier" title="Logarithmenpapier">doppelt logarithmisch</a> (siehe Weblinks), worin charakteristische Einzelheiten deutlich werden.</li></ul>

Als Ansprechspannung, Schwellenspannung oder Varistorspannung wird in den Datenblättern zumeist der <a href="Spannungsabfall" title="Spannungsabfall">Spannungsabfall</a> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle U_{\mathrm {V} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle U_{\mathrm {V} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/5360c1a3dcea32d59c9da80761df6a1f19a80eae.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.052ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle U_{\mathrm {V} }}" loading="lazy"> bei einer Stromstärke von <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle I_{\mathrm {V} }={\text{1 mA}}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle I_{\mathrm {V} }={\text{1 mA}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/886f22b66359c5cda326e48a46d9bb20ee4da0e1.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:11.008ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle I_{\mathrm {V} }={\text{1 mA}}}" loading="lazy"> angegeben.<a href="#cite_note-R84-3">[3]</a> Diese Spannung liegt ziemlich am Anfang des Durchbruchbereichs, in dem das Schutzverhalten wirksam ist. Die Kennlinie im Durchbruchbereich wird approximiert durch

</mrow>

</mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msup>

<mrow>

<mfrac>

<mrow>

</mrow>

</mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mfrac>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msup>

<mrow>

<mfrac>

<mrow>

</mrow>

</mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mfrac>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle |I|=I_{\mathrm {V} }\cdot \left({\frac {|U|}{U_{\mathrm {V} }}}\right)^{\gamma }\quad {\text{oder}}\quad |U|=U_{\mathrm {V} }\cdot \left({\frac {|I|}{I_{\mathrm {V} }}}\right)^{\beta }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/64b1c7a42d60dba392b4c78a285102f7bcd74d17.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.505ex; width:46.059ex; height:6.843ex;" alt="{\displaystyle |I|=I_{\mathrm {V} }\cdot \left({\frac {|U|}{U_{\mathrm {V} }}}\right)^{\gamma }\quad {\text{oder}}\quad |U|=U_{\mathrm {V} }\cdot \left({\frac {|I|}{I_{\mathrm {V} }}}\right)^{\beta }}" loading="lazy"></dd></dl>

mit <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle U\cdot I\geq 0}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle U\cdot I\geq 0}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/98f775a53a3a5ad20bf87205a5a93e4bc7bd0008.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.505ex; width:8.894ex; height:2.343ex;" alt="{\displaystyle U\cdot I\geq 0}" loading="lazy"> und <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \beta =1/\gamma }">

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \beta =1/\gamma }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0a9c1428f9630c62fb5dc6fb046e9bfb22f18290.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:8.018ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle \beta =1/\gamma }" loading="lazy">.

Der Exponent <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma }">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/a223c880b0ce3da8f64ee33c4f0010beee400b1a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:1.262ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \gamma }" loading="lazy"> bestimmt die Kennliniensteigung. Für Zinkoxid-Varistoren liegt <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma }">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/a223c880b0ce3da8f64ee33c4f0010beee400b1a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:1.262ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \gamma }" loading="lazy"> typisch im Bereich 30…70<a href="#cite_note-R84-3">[3]</a> oder 25…50<a href="#cite_note-4">[4]</a>, für SiC-Varistoren im Bereich 3…7<a href="#cite_note-5">[5]</a> oder 5…7<a href="#cite_note-6">[6]</a>.

Unterhalb des Durchbruchbereiches geht die Kennlinie über in einen Leckstrombereich mit Stromstärken typisch < 1 μA. Dort wird der Varistor betrieben, solange er nicht schützend eingreift. Oberhalb des Durchbruchbereiches überlagert sich ein ohmscher Anteil. In diesem Hochstrombereich jenseits eines im Datenblatt angegebenen Stromstoßes darf ein Varistor nur einmalig betrieben werden.

Im Dauerbetrieb müssen eine Gleichspannung sowie der Scheitelwert einer Wechselspannung unterhalb von <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle U_{\mathrm {V} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle U_{\mathrm {V} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/5360c1a3dcea32d59c9da80761df6a1f19a80eae.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.052ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle U_{\mathrm {V} }}" loading="lazy"> bleiben.<a href="#cite_note-Bo-1">[1]</a><a href="#cite_note-7">[7]</a><a href="#cite_note-8">[8]</a><a href="#cite_note-9">[9]</a> Dazu gibt es einigermaßen fein gestuft eine Vielzahl von Spannungswerten über mehrere Zehnerpotenzen mit einer <a href="Exemplarstreuung" title="Exemplarstreuung">Exemplarstreuung</a> vielfach von 10 %.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Bauformen">Bauformen</h2></div>

Folgende Bauformen kommen am häufigsten zum Einsatz:

<ul><li>in Scheibenform mit Anschlussdrähten</li>

<li>als <a href="Surface-mounted_device" title="Surface-mounted device">Surface-mounted device</a> (oberflächenmontiertes Bauelement)</li>

<li>an <a href="Schaltsch%C3%BCtz" class="mw-redirect" title="Schaltschütz">Schaltschütze</a> angeklippst</li></ul>

Beim Einsatz in elektronischen Schaltungen wird die Baugröße vorzugsweise bestimmt

<ul><li>im kontinuierlichen Betrieb durch die als <a href="Stromw%C3%A4rmegesetz" title="Stromwärmegesetz">Wärmestrom</a> abzugebende <a href="Elektrische_Leistung" title="Elektrische Leistung">elektrische Leistung</a></li>

<li>bei einzelnen Störspitzen durch die kurzzeitig zu speichernde Energie</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verhalten">Verhalten</h2></div>

Das Verhalten eines Varistors im Durchbruchbereich bei <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle U,I>0}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle U,I>0}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f6d9eb975201119349dabaaf38e8f6796b6fd69f.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:8.249ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle U,I>0}" loading="lazy"> soll an einem Beispiel <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle U_{\mathrm {V} }={\text{30 V}}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle U_{\mathrm {V} }={\text{30 V}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/3d1e1f3d7fd06af4280a0483d0a631c25713fb65.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:10.799ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle U_{\mathrm {V} }={\text{30 V}}}" loading="lazy">, <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle I_{\mathrm {V} }={\text{1 mA}}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle I_{\mathrm {V} }={\text{1 mA}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/886f22b66359c5cda326e48a46d9bb20ee4da0e1.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:11.008ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle I_{\mathrm {V} }={\text{1 mA}}}" loading="lazy">, <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma =40}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma =40}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/c3c86e33f672a54c0d65e5be11088bb4012dacbd.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:6.686ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle \gamma =40}" loading="lazy"> erläutert werden.

<dl><dt>Spannung – Stromstärke</dt></dl>

Bei einer um 10 % größeren Spannung ist die Stromstärke um den Faktor <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle (1+10\,\%)^{\gamma }=1{,}1^{40}\approx 45}">

<msup>

</mrow>

</msup>

</mrow>

<msup>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle (1+10\,\%)^{\gamma }=1{,}1^{40}\approx 45}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/197f438a6ba1fa181d33503fda3bb91d0156b805.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:24.955ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle (1+10\,\%)^{\gamma }=1{,}1^{40}\approx 45}" loading="lazy"> größer.

Bei einer um 10 % größeren Stromstärke ist die Spannung um den Faktor <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle (1+10\,\%)^{\beta }}">

<msup>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle (1+10\,\%)^{\beta }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/16268b3ef2bdee6717f2e7dd7a5dfc9078abccd2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:11.634ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle (1+10\,\%)^{\beta }}" loading="lazy"> oder additiv um 2,4 ‰ größer.

Bei einer um den Faktor 1000 größeren Stromstärke ist die Spannung um den Faktor <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle 1000^{1/40}\approx 1{,}19}">

<msup>

</mrow>

</mrow>

</msup>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle 1000^{1/40}\approx 1{,}19}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/b795cbf9ef95140a7fcfaab79e61aa67cf8e7a40.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:15.403ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle 1000^{1/40}\approx 1{,}19}" loading="lazy"> oder additiv um 19 % größer.

<dl><dt>Großsignalwiderstand</dt></dl>

Dieser ist der Widerstand in Blick auf die gesamte Spannung und Stromstärke.

Bei 1 mA: <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \quad R({\text{1 mA}})=\left.{\frac {U}{I}}\right|_{\text{1 mA}}={\frac {U_{\mathrm {V} }}{I_{\mathrm {V} }}}={\text{30 k}}\Omega }">

</mrow>

<msub>

<mrow>

<mfrac>

</mfrac>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msub>

<mfrac>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mfrac>

</mrow>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \quad R({\text{1 mA}})=\left.{\frac {U}{I}}\right|_{\text{1 mA}}={\frac {U_{\mathrm {V} }}{I_{\mathrm {V} }}}={\text{30 k}}\Omega }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7720a0d171877ccf01f993ae24bc2c2793b7435f.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.338ex; width:37.815ex; height:5.843ex;" alt="{\displaystyle \quad R({\text{1 mA}})=\left.{\frac {U}{I}}\right|_{\text{1 mA}}={\frac {U_{\mathrm {V} }}{I_{\mathrm {V} }}}={\text{30 k}}\Omega }" loading="lazy">

Bei 1 A: <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \qquad R({\text{1 A}})={\frac {1{,}19\;{U_{\mathrm {V} }}}{1000\;I_{\mathrm {V} }}}\approx 36\;\Omega }">

</mrow>

<mfrac>

<mrow>

</mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

<mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mfrac>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \qquad R({\text{1 A}})={\frac {1{,}19\;{U_{\mathrm {V} }}}{1000\;I_{\mathrm {V} }}}\approx 36\;\Omega }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/5383906eeaf33b0544c6ecb8f0ad9121c787dbdd.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.338ex; width:31.218ex; height:5.843ex;" alt="{\displaystyle \qquad R({\text{1 A}})={\frac {1{,}19\;{U_{\mathrm {V} }}}{1000\;I_{\mathrm {V} }}}\approx 36\;\Omega }" loading="lazy">

Damit ist der Großsignalwiderstand bei 1 A etwa um den Faktor <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\frac {1}{840}}}">

<mfrac>

</mfrac>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\frac {1}{840}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/bc3da951d06cdb86915b90522902417ffd9a1fd0.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.005ex; width:4.323ex; height:5.343ex;" alt="{\displaystyle {\frac {1}{840}}}" loading="lazy">, also fast drei Zehnerpotenzen kleiner als bei 1 mA.

<dl><dt>Kleinsignalwiderstand</dt></dl>

Dieser ist der Widerstand bei kleinen Änderungen von Spannung und Stromstärke und gleicht dem differentiellen Widerstand <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle r={\frac {\mathrm {d} U}{\mathrm {d} I}}}">

<mfrac>

<mrow>

</mrow>

</mrow>

<mrow>

</mrow>

</mrow>

</mfrac>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle r={\frac {\mathrm {d} U}{\mathrm {d} I}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/8c36decd75a5ac857f9ad12d3445dc55902180ef.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.005ex; width:8.058ex; height:5.509ex;" alt="{\displaystyle r={\frac {\mathrm {d} U}{\mathrm {d} I}}}" loading="lazy">.

Er ergibt sich aus

<mfrac>

<mrow>

</mrow>

</mrow>

<mrow>

</mrow>

</mrow>

</mfrac>

</mrow>

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</msub>

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</mrow>

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</mrow>

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<msub>

</mrow>

</msub>

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</mrow>

<mfrac>

</mfrac>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\frac {\mathrm {d} U}{\mathrm {d} I}}=U_{\mathrm {V} }\cdot \beta \cdot \left({\frac {I}{I_{\mathrm {V} }}}\right)^{\beta -1}\cdot {\frac {1}{I_{\mathrm {V} }}}=\beta \;U_{\mathrm {V} }\;\left({\frac {I}{I_{\mathrm {V} }}}\right)^{\beta }\cdot {\frac {I_{\mathrm {V} }}{I}}\;{\frac {1}{I_{\mathrm {V} }}}=\beta \;{\frac {U}{I}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/c6dce404d79bd5295bc128a3e7e267f45fd68b87.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.505ex; width:63.134ex; height:6.676ex;" alt="{\displaystyle {\frac {\mathrm {d} U}{\mathrm {d} I}}=U_{\mathrm {V} }\cdot \beta \cdot \left({\frac {I}{I_{\mathrm {V} }}}\right)^{\beta -1}\cdot {\frac {1}{I_{\mathrm {V} }}}=\beta \;U_{\mathrm {V} }\;\left({\frac {I}{I_{\mathrm {V} }}}\right)^{\beta }\cdot {\frac {I_{\mathrm {V} }}{I}}\;{\frac {1}{I_{\mathrm {V} }}}=\beta \;{\frac {U}{I}}}" loading="lazy"></dd></dl>

Damit ist der Kleinsignalwiderstand <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle r={\frac {1}{\gamma }}\;{\frac {U}{I}}}">

<mfrac>

</mfrac>

</mrow>

<mfrac>

</mfrac>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle r={\frac {1}{\gamma }}\;{\frac {U}{I}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/04a1dd8c46c35c7d4a0888932d99f95b7dcf7fd4.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.338ex; width:9.509ex; height:5.676ex;" alt="{\displaystyle r={\frac {1}{\gamma }}\;{\frac {U}{I}}}" loading="lazy"> bei jeder Stromstärke im Durchbruchbereich um den Faktor <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\frac {1}{40}}}">

<mfrac>

</mfrac>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\frac {1}{40}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/3135ca50d6b7ea3865f1358f5c6aa1315c34dc92.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.005ex; width:3.161ex; height:5.343ex;" alt="{\displaystyle {\frac {1}{40}}}" loading="lazy"> kleiner als der Großsignalwiderstand.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anwendungsgebiete">Anwendungsgebiete</h2></div>

Varistoren eignen sich zum Schutz vor <a href="%C3%9Cberspannung_(Elektrotechnik)" title="Überspannung (Elektrotechnik)">Überspannungen</a>. Im Normalbetrieb ist ihr Widerstand sehr groß, während bei Überspannung der Widerstand fast verzögerungsfrei sehr klein wird und <a href="Elektrische_Ladung" title="Elektrische Ladung">Ladung</a> ableitet. Sie werden sowohl zum Schutz empfindlicher elektronischer Schaltungen als auch in der Energietechnik eingesetzt. Varistoren haben Ansprechzeiten von unter einer Nanosekunde und können sehr schnell kurzzeitige Überspannungen begrenzen, ohne zerstört zu werden. Bei längerer Dauer wird der Varistor überhitzt, weil die absorbierbare Energie von der Gesamtmasse abhängt.

Ein Nachteil von ZnO-Varistoren ist, dass sie durch mehrere kleinere Überspannungen „altern“, das heißt ihre Schwellenspannung wird mit der Zeit niedriger und ihr Leckstrom erhöht sich. Insbesondere endet der Schutz bereits nach einmaliger Belastung im Hochstrombereich. Deswegen sollte man sie immer mit einer Sicherung betreiben, um z. B. Brände zu vermeiden. SiC-Varistoren zeigten diese Art der Alterung nicht. Überspannungsschutzgeräte können je nach Ausstattung den Betriebszustand überprüfen und optisch (in nebenstehendem Bild durch die Farbe im rautenförmigen Fenster) oder durch ein elektrisches Signal (im Bild durch einen Hilfskontakt hinter den grünen Klemmen) melden, dass der Varistor auszutauschen ist.<a href="#cite_note-10">[10]</a>

Alternativ zu Varistoren werden bei Schutzschaltungen auch <a href="Suppressordiode" title="Suppressordiode">Suppressordioden</a> eingesetzt. Suppressordioden werden bei Überspannung allerdings schon durch geringe Energien zerstört, so dass sie hauptsächlich für kleinere Spannungen verwendet werden, wie sie zum Beispiel bei Signalleitungen auftreten. Andererseits altern Suppressordioden im Gegensatz zu Varistoren nicht. Bei Anwendungen, in denen hochfrequente Signale übertragen werden sollen, kann die gegenüber Suppressordioden erheblich höhere Kapazität von Varistoren eine unzulässige Dämpfung des Nutzsignals bewirken.

Darüber hinaus gibt es auch <a href="Gasableiter" title="Gasableiter">Gasableiter</a> und <a href="Funkenstrecke" title="Funkenstrecke">Funkenstrecken</a> als Grobschutzelemente. Diese können bei Überspannungen sehr große Energien absorbieren, haben allerdings im Vergleich zu Varistoren eine längere Ansprechzeit von bis zu einigen Mikrosekunden. Deshalb werden sie auch häufig in Kombination mit Varistoren verwendet.

Varistoren werden auch als (Bedarfs-)<a href="Strombr%C3%BCcke" title="Strombrücke">Strombrücke</a> für die Reihenschaltung von Glühlampen in <a href="Lichterkette_(Beleuchtung)" title="Lichterkette (Beleuchtung)">Lichterketten</a> benutzt.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"></div><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Varistors?uselang=de">Commons: Varistors</a> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Varistor" class="extiw external" title="wikt:Varistor">Wiktionary: Varistor</a> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.vishay.com/docs/29079/varintro.pdf">Technische Einführung</a> PDF-Dokument. Abgerufen am 15. Juli 2018.</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.controllersandpcs.de/lehrarchiv/pdfs/elektronik/pass01_05x.pdf">Spannungsabhängige Widerstände</a> PDF-Dokument (367 KB)</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-Bo-1">↑ <a href="#cite_ref-Bo_1-0">a</a> <a href="#cite_ref-Bo_1-1">b</a> Erwin Böhmer, Dietmar Ehrhardt, Wolfgang Oberschelp: Elemente der angewandten Elektronik: Kompendium für Ausbildung und Beruf. Vieweg+Teubner, 16. Aufl., S. 22

</li>

<li id="cite_note-2"><a href="#cite_ref-2">↑</a> Michael Reisch: Elektronische Bauelemente: Funktion, Grundschaltungen, Modellierung mit SPICE. Springer, 1998, S. 87

</li>

<li id="cite_note-R84-3">↑ <a href="#cite_ref-R84_3-0">a</a> <a href="#cite_ref-R84_3-1">b</a> Michael Reisch: Elektronische Bauelemente: Funktion, Grundschaltungen, Modellierung mit SPICE. Springer, 1998, S. 84 f

</li>

<li id="cite_note-4"><a href="#cite_ref-4">↑</a> Klaus Ellmer, Andreas Klein, Bernd Rech: Transparent Conductive Zinc Oxide: Basics and Applications in Thin Film Solar Cells. Springer, 2008, S. 54

</li>

<li id="cite_note-5"><a href="#cite_ref-5">↑</a> Herbert Tholl: Bauelemente der Halbleiterelektronik: Teil 2 Feldeffekt-Transistoren, Thyristoren und Optoelektronik. Teubner, 1978, S. 282

</li>

<li id="cite_note-6"><a href="#cite_ref-6">↑</a> Waldemar Münch: Elektrische und magnetische Eigenschaften der Materie. Springer/Teubner, 1987, S. 162

</li>

<li id="cite_note-7"><a href="#cite_ref-7">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.tme.eu/de/Document/f2124da2457391f1f8323c9e534949a5/SIOV_Leaded_StandarD.pdf">Datenblatt Scheibenvaristor.</a> (PDF) Abgerufen am 15. Juli 2018.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVaristor&rft.title=Datenblatt+Scheibenvaristor&rft.description=Datenblatt+Scheibenvaristor&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.tme.eu%2Fde%2FDocument%2Ff2124da2457391f1f8323c9e534949a5%2FSIOV_Leaded_StandarD.pdf">

</li>

<li id="cite_note-8"><a href="#cite_ref-8">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://bourns.com/docs/product-datasheets/dv_series.pdf?sfvrsn=fced46f6_4">Datenblatt SMD-Baustein.</a> (PDF) Abgerufen am 10. Februar 2021.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVaristor&rft.title=Datenblatt+SMD-Baustein&rft.description=Datenblatt+SMD-Baustein&rft.identifier=https%3A%2F%2Fbourns.com%2Fdocs%2Fproduct-datasheets%2Fdv_series.pdf%3Fsfvrsn%3Dfced46f6_4">

</li>

<li id="cite_note-9"><a href="#cite_ref-9">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.mouser.de/datasheet/2/240/Littelfuse_Varistor_DA_DB_Datasheet.pdf-1317227.pdf">Datenblatt Industrietyp.</a> (PDF) Abgerufen am 15. Juli 2018.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVaristor&rft.title=Datenblatt+Industrietyp&rft.description=Datenblatt+Industrietyp&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.mouser.de%2Fdatasheet%2F2%2F240%2FLittelfuse_Varistor_DA_DB_Datasheet.pdf-1317227.pdf">

</li>

<li id="cite_note-10"><a href="#cite_ref-10">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="http://search-ext.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=2CDC001003C0116&LanguageCode=de&DocumentPartId=K4&Action=Launch">Katalog Überspannungsableiter, S. 3.</a> Abgerufen am 18. Juli 2018.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVaristor&rft.title=Katalog+%C3%9Cberspannungsableiter%2C+S.+3&rft.description=Katalog+%C3%9Cberspannungsableiter%2C+S.+3&rft.identifier=http%3A%2F%2Fsearch-ext.abb.com%2Flibrary%2FDownload.aspx%3FDocumentID%3D2CDC001003C0116%26LanguageCode%3Dde%26DocumentPartId%3DK4%26Action%3DLaunch">

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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