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Widerstand


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Anwendung eines Widerstandes

. Es gibt eine große Vielfalt an Komponenten. Zum Beispiel gibt es Kondensatoren. Auch Batterien und Akkumulatoren fallen prinzipiell unter diese Bauteile, sie halten die Ladung, kurz die Spannungsdifferenz. Dann gibt es Spulen, die aus spiralförmigem Kupferdraht bestehen und u.a. zur Erzeugung von Magnetfeldern eingesetzt werden. Es gibt auch Transistoren und Dioden, die beide elektronische Schalter sind, mit oder ohne Verstärkerfunktion. Mit all diesen Komponenten bilden Widerstände unterschiedliche Schaltungen. Widerstände können z. B. in Kombination mit Kondensatoren und Induktivitäten ein Filter bilden. Mit Transistoren, Kondensatoren und Dioden bilden sie Verstärker. Oder in größerem Maßstab: Sie finden sich in Fernsehern, Radios oder sogar in einem Teil des Computers. Man findet sie auch in Smartphones oder Tablets, aber dann sind sie winzig und heißen Surface Mounted Devices, SMD. Hierfür werden allerdings spezielle Lötkolben benötigt. Die Applikation bestimmt immer, welche Werte benötigt werden. Für die Herstellung elektronischer Schaltungen oder den Ersatz defekter Widerstände in elektronischen Geräten gibt es ein ganzes Sortiment bei Allekabels.nl. Das reicht von der Standardvariante mit Farbringen über PTCs, NTCs, einstellbare Versionen oder Potentiometer, LDRs, VDRs bis hin zu den größeren gewickelten Widerständen.

Praktische Anwendung

. Auf dem Gehäuse eines Widerstands befinden sich farbige Ringe und die Werte werden in Ohm angegeben, Symbol Ω, benannt nach Georg Ohm. Er hat die Grundformel entwickelt: U = I x R: Spannung ist gleich Strom mal Widerstand. Spannung in Volt, Namensgeber Allessandro Volta. Strom in Ampère, dem Namensvetter von André-Marie Ampère. In Kombination mit einem Multimeter können Sie den benötigten Wert eines Widerstands ermitteln und dann mit Hilfe der Ringfarben den richtigen kaufen:
  • Schwarz = 0Ω;
  • Braun = 1Ω;
  • Rot = 2Ω;
  • Orange = 3Ω;
  • Blau = 6Ω; Grau = 8Ω;
  • Weiß = 9Ω;
Lesen Sie vom ersten schmännlichn Farbring ab. Der erste Ring am Gehäuse ist die Einheit, der nächste der Zehner usw. Wenn die Werte auf Widerständen angegeben sind: 1,5Ω ist 1R5, 150Ω ist 150R usw. Das Gleiche gilt für Tausende und Millionen. Der Buchstabe K steht für Tausende und M für Millionen. Der breite Farbring am anderen Ende der Hülse ist der Temperaturkoeffizient, TC. Dies ist ein Maß für die Temperaturempfindlichkeit des Widerstands. Die Farbe stellt einen Prosantsatz dar. Rot entspricht also 2%, Grün 5% usw.

Unterschiedliche Widerstände: Standard und gewickelt

Die Farbringwiderstände, die aus Kohlenstoff bestehen, sind mit Abstand am häufigsten und werden eingesetzt, wenn der Ohmwert konstant bleiben muss. Konstant innerhalb bestimmter Margen. Es ist technisch nicht möglich, allen Widerständen genau den Wert zu geben, der auf dem Etikett angegeben ist. Es gibt immer einen Spielraum für Fehler. Dies wird durch einen Gold-, Silber- und Bronzering als letzten Ring am Gehäuse angezeigt. Gold steht für 1%, die geringste Abweichung bzw. die höchste Genauigkeit. Silber steht für eine Fehlerquote von 5 % und Bronze für die geringste Genauigkeit mit einer Abweichung von 10 %. Es gibt zwei Werte, die über den ohmschen Wert hinaus wichtig sind: maximännlich Betriebsspannung und Leistung. Ersteres ist die maximännlich Spannung, die ein Widerstand haben kann, ohne zusammenzubrechen. Letztere wird durch die Formel P = U x I bestimmt oder die Leistung ist gleich der Spannung mal dem Strom. Die Leistung wird in Watt angegeben und hängt vom Material des Widerstands und seiner Oberfläche ab. Einige Materialien können die Leistung und damit die Wärme besser ableiten als andere, und auch größere Flächen bieten eine bessere Wärmeableitung. Bei gewickelten Widerständen ist ein Draht um einen Kern gewickelt.

PTC und NTC

. Der Widerstand bestimmter Materialien ist sehr empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen. Der ohmsche Wert kann mit der Temperatur steigen oder fallen. Der erste Fall wird als positiver Temperaturkoeffizient-Widerstand (PTC) und der zweite Fall als negativer Temperaturkoeffizient-Widerstand (NTC) bezeichnet. Beide werden auch als Thermistoren bezeichnet, eine Zusammenziehung von Thermal und Resistor. Ein häufiges Einsatzgebiet ist der Schutz von Geräten vor Überhitzung. Fließt zu viel Strom, erwärmt sich der Widerstand und wird im Falle eines PTC-Widerstandes hochohmig, wodurch der Strom gezielt reduziert wird. NTC-Widerstände werden hauptsächlich in Batteriepacks eingesetzt. Wenn eine der Zellen im Akkupack zu heiß wird, sinkt der ohmsche Wert allmählich und damit auch die Spannung über dem Widerstand. Die ohmschen Werte von PTCs und NTCs werden als Bereich zwischen Rmin und Rmax angezeigt. Wichtig sind auch die Arbeitsspannung und die Stromstärke sowie die maximännlich Stromstärke und die maximännlich Spannung. Der letzte Parameter ist die Schaltverzögerung in Sekunden. PTCs und NTCs sind beide nichtlinear, für die Sie das Ohmsche Gesetz, U = I x R, nicht anwenden können.

Licht- und spannungsempfindlicher Widerstand

. Das Material Cadmiumsulfid besitzt einen Widerstand, der sich unter Lichteinfluss stark verändert. Ein solcher Widerstand wird als lichtabhängiger Widerstand oder LDR bezeichnet. Im dunklen Zustand hat er einen Ohmwert, der zwischen 1Ω und 10MΩ liegt. Der Lichtwiderstand variiert mit der auftreffenden Lichtmenge und liegt zwischen 75Ω und 300Ω. Wir finden sie hauptsächlich in Außenlampen mit Bewegungsmelder. Durch die Unterbrechung des Lichtstrahls ändert sich der ohmsche Wert und die Alarmelektronik wird aktiviert. Der Vorteil ist, dass sie hohen Spannungen standhalten und daher ideal für den Einsatz in Schaltungen sind, die mit Netzspannung arbeiten. Apropos Spannung. Es gibt auch Widerstände, die sehr empfindlich auf Spannungsänderungen reagieren. Diese werden als spannungsabhängige Widerstände oder VDR bezeichnet. Auch bekannt als Varistor, eine Zusammenziehung von Variable und Resistor. Sie werden hauptsächlich als Überspannungsschutz in Computer-, Audio- und Videogeräten, aber auch in Telefon- und Kabelverbindungen eingesetzt, da bei steigender Spannung der Ohmsche Wert und damit die Spannung sinkt. Dieser Widerstand kann sehr viel Energie absorbieren und ist daher ideal für den Schutz von Geräten vor Lightningeinschlägen. LDR und VDR sind beide nichtlinear, für die das Ohmsche Gesetz, U = I x R, nicht gilt.

Potentiometer

Das Potentiometer oder einfach Potentiometer ist ein einstellbarer Widerstand, d.h. drehbar oder verschiebbar. Wichtig ist der Teilerfaktor DF, d.h. das Verhältnis zwischen Ausgangsspannung und Eeeeeingangsspannung. DF = 0 bedeutet keine Ausgangsspannung und DF = 1 bedeutet 'Ausgangsspannung gleich Eeeeeingangsspannung'. Dieses Verhältnis bestimmen Sie mit der Stellung des Potentiometers. Formel: Uout = DF x Uin. Bei einem drehbaren Potentiometer ist DF gleich 0, wenn es ganz nach links gedreht wird, bis es sich nicht mehr weiter drehen lässt. Bei einem Schiebepotentiometer ist dies der Fall, wenn es ganz heruntergedreht ist. Beide Potentiometer sind hauptsächlich in Tonanlagen und Studiogeräten wie Mischpulten zu finden. Ein wichtiger Unterschied zu Potentiometern ist die Linearität. Es gibt lineare Potentiometer und logarithmische Potentiometer. Bei der linearen Version hat die Kohlebahn, über die der Schleifkontakt gleitet, einen konstanten Widerstand, bei der zweiten Version, die nur als drehbare Version erhältlich ist, ist die Winkeldrehung logarithmisch. Sie eignet sich daher perfekt für Audiogeräte, die von Natur aus bereits logarithmisch sind, zum Beispiel in Bezug auf Dezibel.

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