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.
Widerstände als Bauelement lassen sich nach verschiedenen Kriterien gruppieren. Hierzu gehören:
- Bauform
- Leistung
- Widerstandsmaterial
Als häufigste Bauform dürfte heutzutage die integrierte Schaltung gelten. Sie wird gerne vergessen, da hier der Widerstand für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. In einer integrierten Schaltung ist die Wahl der Materialien sehr eingeschränkt. Meistens wird ein besonders beschalteter Transistor als Widerstand benutzt. Polymorphes Silizium ist jedoch auch verwendbar.
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.
Bauformen:
Elektrische Widerstände gibt es als fertige elektronische Bauelemente in einem kleinen Gehäuse mit zwei Anschlüssen.
- Foto einer Auswahl elektrischer Widerstände
Farbcodierung:
Der Widerstandswert ist üblicherweise durch Farbringe codiert oder als Zahlenwert aufgedruckt. Die Farben entsprechen dabei folgenden Werten (siehe auch Weblinks):
| 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.
Siehe auch: Liste elektronischer Bauteile, Supraleiter, Varistor, Vorwiderstand, Eingangswiderstand, Dämpfungsfaktor, Innenwiderstand, Quellwiderstand, Außenwiderstand, Lastwiderstand, Abschlusswiderstand, Schichtwiderstand.
Weblinks:
Automatische Umrechnung von Widerstandsfarben in Werte
Alternative Farbtabelle