Widerstände

Widerstände dienen dazu einen bestimmten Strom einzustellen.

Interessant sind NTC-Widerstände und PTC-Widerstände

Symbol

Gehäuse

Links sind einige Widerstände der Bauform 207 zu sehen, der 4,7Ω Widerstand hat die Bauform 0414.

Manchmal können die Leistungen höher sein, wenn dieses im Datenblatt angegeben ist.

Wirkung

Der Strom I durch einen Widerstand R hängt von der Spannung U am Widerstand ab (Siehe auch Widerstand, Strom und Spannung (Ohm)):

   I = U / R
   U = I * R
   R = U / I

Die Leistung P am Widerstand ist

   P = U * I
   P = U * U / R
   P = I * I * R

Widerstände mit dieser (einfachen) Eigenschaft werden ohmsche Widerstände genannt.

Kennlinie

Die Kennlinie eines Widerstands ist eine Gerade.

Mit dem Tool Ohm
kann der Zusammenhang zwischen Strom, Spannung, Widerstand und Leistung berechnet werden. Es beherrscht auch die E-Reihen der verfügbaren Werte.

Widerstandswerte

Widerstände werden in Ohm Ω gemessen.
1000Ω sind ein Kilo-Ohm 1kΩ,
eine Million Ohm, 1000000Ω sind ein Mega-Ohm, 1MΩ.

Im Handel sind nicht alle Widerstandswerte erhältlich.

Die lieferbaren werden in sogenannte E-Reihen eingeteilt.

Die E24-Reihe umfasst 24 Werte.

Daneben gibt noch die E48-Reihe und die E96-Reihe.

Meistens wird die E24-Reihe für Kohleschichtwiderstände mit 5% Toleranz und
die E96-Reihe für Metallschichtwiderstände mit 1% Toleranz verwendet.

• Die verfügbaren Werte sind Werte W aus obiger Tabelle und
  

• W * 10,

• W * 100,

• W* 1k,

• W * 10k,

• W * 100k,

• W * 1M,

• W * 10M

• k = Kilo,

• M = Mega

Das Tool E-Reihen kann Werte aus einer E-Reihe auswählen.

Kennzeichnung von Widerständen

Bedrahtete Widerstände werden mit einem Farbcode gekennzeichnet. SMD-Widerstände erden entweder gar nicht oder mit einer von 3 oder 4-stelligen Ziffernfolge gekennzeichnet. Die Farbringe auf bedrahteten Widerständen codieren Ziffern.

Das Prinzip ist bei beiden das gleich. Die ersten Ziffern geben eine Zahl an, die letzte wie viele Nullen anzuhängen sind.

Beispiel:

473 entspricht 47 000 = 47kΩ (Die Farben sind gelb - violett - orange)

Der Farbcode von Widerständen kann leicht berechnet werden.

• Dieser Rechner ist der schnellste: Rechner für den Farbcode von Widerständen.

Beispiel

Mit zwei Widerständen kann eine Spannung geteilt werden:

U2   = U1 * ( R2 / R1 )
U2   = Uges * ( R2 / ( R1 + R2 ) )
Uges = U1 + U2

Das Tool Spannungsteiler berechnet die Widerstände eines Spannungsteilers und kann Werte aus E-Reihen auswählen.

Bauformen

THT und SMD

Montage von Bauelemente auf Leiterplatten

THT (Through Hole Technology) Durchsteckmontage

• Die Anschlüsse von THT-Bauelementen werden durch Löcher in der Platine gesteckt und von unten verlötet.

• THT-Bauelemente werden auf der Oberseite der Platine montiert.

• Bedrahtete Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren werden in THT montiert. Dazu müssen die Anschlussdrähte entsprechend gebogen werden.

SMD (Surface Mounted Device) Oberflächenmontage

• SMD-Bauelemente benötigen keine Bohrungen, sondern werden direkt auf Kupferpads gelötet.

• SMD-Bauelemente können auf beiden Seiten einer Platine montiert werden.

Die wichtigsten Bauformen von Widerständen sind

• Drahtwiderstände

Widerstandsdraht ist auf einen meistens keramischen Widerstandskörper gewickelt.

• Oberfläche meistens Keramik mit Aufdruck des Wertes

• Meistens für hohe Lasten

• Genauigkeit ab 0,1%, meistens 10%

• In Bild 2 rechts

• Kohleschichtwiderstände

Aufgedampfte Kohleschicht auf einem keramischen Widerstandskörper mit eingefrästen Rillen.

• Oberfläche ist lackiert, meistens mit Farbringen

• Sehr preiswert für kleine Leistungen

• Genauigkeit 5% bis 10%

• In Bild 2 links die gelben Widerstände

• Metallschicht-Widerstände

Eine aufgedampfte Metallschicht auf einem keramischen Widerstandskörper mit eingefrästen Rillen.

• Oberfläche ist lackiert, meistens mit Farbringen

• Preiswert für kleine Leistungen

• Genauigkeit ab 0,1%, meistens 1%

• In Bild 2 links die blauen Widerstände

THT und SMD

Montage von Bauelemente auf Leiterplatten

THT (Through Hole Technology) Durchsteckmontage

• Die Anschlüsse von THT-Bauelementen werden durch Löcher in der Platine gesteckt und von unten verlötet.

• THT-Bauelemente werden auf der Oberseite der Platine montiert.

• Bedrahtete Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren werden in THT montiert. Dazu müssen die Anschlussdrähte entsprechend gebogen werden.

SMD (Surface Mounted Device) Oberflächenmontage

• SMD-Bauelemente benötigen keine Bohrungen, sondern werden direkt auf Kupferpads gelötet.

• SMD-Bauelemente können auf beiden Seiten einer Platine montiert werden.

Bedrahtete Gehäuse

Die folgenden Werte sind Richtwerte. Die tatsächlichen Werte können davon abweichen.

Gehäuse	Maße l x ∅	max Leistung / W	max Leistung
		Kohleschicht	Metallschicht
0204	3,6 x 1,9 mm²	0,1W	0,4W
0207	6,6 x 2,5 mm²	0,25W	0,6W
0309	9,0 x 3,2 mm²	0,4W
0411	9,9 x 3,6 mm²	0,5W
0414	11,9 x 4,5 mm²	0,6W	1,0W
0516	15,5 x 5,0 mm²
0614	14,3 x 5,7 mm²
0617	17,0 x 6,0 mm²	0,7W	2,0W
0918	18,0 x 9,0 mm²

Auswahl von TDH-Gehäusen für Widerstände

Die Leiterbahnen verlaufen auf der Unterseite mit Ausnahme des SMD-Widerstandes, bei dem eine Leiterbahn auf der Oberseite verläuft.

SMD-Gehäuse

Widerstände werden auch in SMD-Gehäusen angeboten.

Gehäuse	Maße l x b x h	max Leistung
0402	1,00 x 0,50 x 0,35 mm³	0,063W
0603	1,60 x 0,80 x 0,45 mm³	0,1W
0805	2,00 x 2,25 x 0,55 mm³	0,125W
1206	3,10 x 1,55 x 0,55 mm³	0,25W
2010	5,08 x 2,54 x 0,55 mm³	0,75W
2512	6,35 x 3,20 x 0,55 mm³	1W

Auswahl von SMD-Gehäusen für Widerstände

Die Widerstände wurden so platziert, dass sie auf das 2,54mm Raster einer Lochrasterplatine passen. Die Leiterbahnen verlaufen auf der Oberseite.