Widerstand (Bauelement)
Unter diesem Stichwort soll der Widerstand nur als elektronisches Bauteil betrachtet werden. Mathematische und physikalische Grundlagen finden sich unter dem Stichwort elektrischer Widerstand.
Schaltzeichen
Elektrische Widerstände als Bauelement lassen sich nach verschiedenen Kriterien gruppieren. Hierzu gehören:
- Bauform
- Leistung
- Widerstandsmaterial
Die auffälligste Bauform ist jedoch der zylindrische keramische Träger mit axialen Anschlüssen (siehe Foto). Diese Anschlüsse werden durch Löcher in Platinen geführt und auf der Rückseite verlötet. Der keramische Träger ist mit dem Widerstandsmaterial beschichtet, das entweder durch seine Zusammensetzung oder durch Einkerbungen seinen gewünschten Widerstandswert erhält. Die maximale Verlustleistung liegt zwischen 0,1 W und 5 W.
Die axiale Bauform mit quadratischem Querschnitt (siehe Foto, erster von oben) beinhaltet meist einen Drahtwiderstand, und ist mit Quarzsand gefüllt. Diese Widerstände sind für höhere Verlustleistungen ausgelegt.
Wie von allen Bauelementen der Elektrotechnik werden auch SMD-Versionen von Widerständen hergestellt, diese treten als kleine Quader mit z.B. 1 x 2 x 0,5 mm Kantenlänge in Erscheinung, die an den beiden kleinsten Flächen Metallplättchen als Kontakt haben. Diese werden durch Löten direkt mit einer Platine verbunden.
Die verschiedenen Materialien der Widerstandsschichten werden nach der gewünschten Genauigkeit und der Temperaturstabilität ausgewählt. Kohleschichten haben einen negativen Temperaturkoeffizienten und sind sehr ungenau. Metallschichtwiderstände lassen sich mit höchsten Genauigkeiten und abhängig von der Legierung mit sehr geringen Temperaturkoeffizienten fertigen.
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Bauformen
Elektrische Widerstände gibt es als fertige elektronische Bauelemente in den folgenden Bauformen:
Farbe | 1. und 2. Ring | vorletzter Ring (Multiplikator) | letzter Ring (Toleranz in %) |
---|---|---|---|
silber | - | 1·10-2="0,01" | 10 |
gold | - | 1·10-1="0,1" | 5 |
schwarz | 0 | 1·100=1 | - |
braun | 1 | 1·101="10 " | 1 |
rot | 2 | 1·102="100" | 2 |
orange | 3 | 1·103="1.000" | - |
gelb | 4 | 1·104="10.000" | - |
grün | 5 | 1·105="100.000" | 0,5 |
blau | 6 | 1·106="1.000.000" | 0,25 |
violett | 7 | 1·107="10.000.000" | 0,1 |
grau | 8 | 1·108="100.000.000" | - |
weiß | 9 | 1·109="1.000.000.000" | - |
Beispiel: Ein Widerstand mit den Farbringen gelb-violett-rot-braun hat somit 4 - 7 - * 102 - Toleranz 1% = 4,7 kΩ.
Achtung:Widerstände hoher Genauigkeit haben meist 5 Ringe; also noch einen weiteren Zahlring an dritter Stelle.
Also: grün-braun-schwarz-rot-braun bedeutet nun 5 - 1 - 0 - *102 -Toleranz 1% =51kΩ.
Die Nennwerte von Widerständen werden nach geometrischen Folgen abgestuft. Dabei weist jede Dekade die gleiche Anzahl n verschiedener, mit dem Faktor q=10^(1/n) abgestufter Werte auf. International gültig sind die mit n=3*2^a (a=ganzahlig) abgestuften E-Reihen. Widerstände werden nicht in beliebigen Werten hergestellt: je nach Toleranz haben sie Werte aus der E12- (10%), E24-(5%) oder E96 (1%)-Reihe. zB: E12 = (10,12,15,18,22,27,33,39,47,56,68,82). Die Werte sind so gewählt, dass sich die Toleranzbereiche überlappen.
Siehe auch: Liste elektronischer Bauteile, Supraleiter, Varistor, Vorwiderstand, Eingangswiderstand, Dämpfungsfaktor, Innenwiderstand, Quellwiderstand, Außenwiderstand, Lastwiderstand, Abschlusswiderstand.
Weblinks
Automatische Umrechnung von Widerstandsfarben in Werte
Alternative Farbtabelle