Widerstände
Widerstände dienen dazu einen bestimmten Strom einzustellen.
Interessant sind NTC-Widerstände und PTC-Widerstände
Symbol
Gehäuse
Links liegen einige Widerstände der Bauform 207. Der 4,7Ω Widerstand hat die Bauform 0414.
| Bauform | Länge | Durchmesser | maximale Leistung Kohleschicht |
maximale Leistung Metallfilm |
| 207 | 6,6mm | 2,5mm | 0,25W | 0,6W |
| 0414 | 11,9mm | 4,5mm | 0,6W | 1W |
Manchmal können die Leistungen höher sein, wenn im Datenblatt angegeben.
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 als ohmsche Widerstände bezeichnet.
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 gibt nicht beliebige Widerstandswerte.
Die lieferbaren werden in sogenannte E-Reihen eingeteilt.
| E24 | E12 | E6 |
| 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 1.1 | ||
| 1.2 | 1.2 | |
| 1.3 | ||
| 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 1.6 | ||
| 1.8 | 1.8 | |
| 2.0 | ||
| 2.2 | 2.2 | 2.2 |
| 2.4 | ||
| 2.7 | 2.7 | |
| 3.0 | ||
| 3.3 | 3.3 | 3.3 |
| 3.6 | ||
| 3.9 | 3.9 | |
| 4.3 | ||
| 4.7 | 4.7 | 4.7 |
| 5.1 | ||
| 5.6 | 5.6 | |
| 6.2 | ||
| 6.8 | 6.8 | 6.8 |
| 7.5 | ||
| 8.2 | 8.2 | |
| 9.1 |
Die E24 Reihe enthält 24 Werte.
Es 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 lieferbaren Werte sind Werte W aus der obigen 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 bezeichnet. SMD-Widerstände gar nicht oder mit einer Folge von 3 oder 4 Ziffern. Die Farben bedrahteter Widerstände codieren Ziffern.
Das Prinzip ist bei beiden das selbe. Die ersten Ziffern geben eine Zahl und die letzte wie viel Nullen anzuhängen sind.
Beispiel:
473 entspricht 47 000 = 47kΩ (Die Farben sind gelb - violett - orange)
Der Farbcode von Widerständen kann einfach berechnet werden.
- Dieser Rechner ist der schnellste den ich kenne: Rechner für den Farbcode von Widerständen.
Regeln
- Widerstände werden durch einen Farbcode gekennzeichnet
- Die standardmäßig eingesetzte Bauform von Widerständen kann mit maximal 0,25W (Kohle) oder 0,6W (Metall) belastet werden.
- Die Leistung am Widerstand (P = U * I ) darf nicht höher sein als die maximale Leistung der Bauform des Widerstands.
- bei 5V können Widerstände von 100Ω oder größer mit 0,25W, (47Ω mit 0,6W) eingesetzt werden.
Beispiel
Mit zwei Widerständen kann man eine Spannung teilen:
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
Die wichtigsten Bauformen sind
- Drahtwiderstände
Widerstandsdraht ist auf einen meistens keramischen Widerstandskörper aufgewickelt.
- Oberfläche meistens Keramik, meistens mit Aufdruck des Wertes
- Meistens für hohe Lasten
- Genauigkeit ab 0,1%, meistens 10%
- In Bild 2 rechts
- Kohleschichtwiderstände
Eine aufgedampfte Kohleschicht auf einem keramischen Widerstandskörper mit eingefrästen Rillen.
- Oberfläche lackiert, meistens mit Farbringen
- Sehr preisgünstig für kleine Leistung
- Genauigkeit 5% bis 10%
- In Bild 2 links die gelben Widerstände
- Metallschichtwiderstände
Eine aufgedampfte Metallschicht auf einem keramischen Widerstandskörper mit eingefrästen Rillen.
- Oberfläche lackiert, meistens mit Farbringen
- Preisgünstig für kleine Leistung
- Genauigkeit ab 0,1%, meistens 1%
- In Bild 2 links die blauen Widerstände
Bedrahtete Gehäuse
Die folgenden Werte sind Richtwerte. Die tatsächlichen Werte können 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 |
SMD Gehäuse
Widerstände werden natürlich 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
| R1 | 0402 |
| R2 | 0603 |
| R3 | 0805 |
| R4 | 2010 |