Was ist ein Widerstand? Symbol, Typen, Block, Anwendungen

Ein Widerstand ist ein passives elektrisches Bauelement mit zwei Anschlüssen, das implementiert elektrisch Widerstand als Schaltungselement zur Begrenzung des elektrischen Stromflusses. Es wird in elektronischen Schaltungen zur Spannungstrennung, Stromreduzierung, Rauschunterdrückung und Filterung eingesetzt.

Aber der Widerstand viel mehr als das. Wenn Sie also neu in der Elektronik sind oder einfach nur mehr darüber erfahren möchten, was ein Widerstand ist, dann ist dieser Blogbeitrag genau das Richtige für Sie!

Was macht ein Widerstand in einer elektronischen Schaltung?

Ein Widerstand ist ein elektronisches Bauteil Steuerung den Stromfluss in einem Stromkreis und widersteht dem Stromfluss. Widerstände verhindern, dass Überspannungen, Überspannungen und Interferenzen empfindliche Elektronik wie digitale elektronische Geräte erreichen.

Widerstandssymbol und Einheit

Die Widerstandseinheit ist Om (Charakter Ω).

Widerstandseigenschaften

Widerstände sind elektronische Bauelemente Strömung einschränken elektrischer Strom auf einen bestimmten Wert. Die einfachsten Widerstände haben zwei Anschlüsse, von denen einer als „gemeinsamer Anschluss“ oder „Masseanschluss“ und der andere als „Masseanschluss“ bezeichnet wird. Widerstände sind drahtbasierte Komponenten, es wurden jedoch auch andere Geometrien verwendet.

Ich hoffe, Sie haben jetzt ein besseres Verständnis dafür, was ein Widerstand ist.

Die beiden häufigsten geometrische Figuren sind ein Block, der als "Chip-Widerstand" bezeichnet wird, und ein Knopf, der als "Kohleverbindungswiderstand" bezeichnet wird.

Widerstände haben farbige Streifen um ihren Körper, um ihre Widerstandswerte anzuzeigen.

Farbcode des Widerstands

Widerstände werden farbcodiert, um sie darzustellen elektrische größe. Es basiert auf einem Codierungsstandard, der ursprünglich in den 1950er Jahren von der United Electronic Component Manufacturers Association entwickelt wurde. Der Code besteht aus drei farbigen Balken, die von links nach rechts die signifikanten Ziffern, die Anzahl der Nullen und den Toleranzbereich anzeigen.

Hier ist eine Tabelle mit Farbcodes für Widerstände.

Sie können auch den Farbcode-Rechner für Widerstände verwenden.

Widerstandstypen

Widerstandstypen sind in vielen verschiedenen erhältlich Größe, Bilder, Nennleistung и Spannungsgrenzen. Die Kenntnis des Widerstandstyps ist wichtig, wenn Sie einen Widerstand für eine Schaltung auswählen, da Sie wissen müssen, wie er unter bestimmten Bedingungen reagiert.

Kohlewiderstand

Der Kohlenstoffverbindungswiderstand ist einer der am häufigsten verwendeten Widerstandstypen, der heute verwendet wird. Es hat eine ausgezeichnete Temperaturstabilität, geringes Rauschverhalten und kann in einem breiten Frequenzbereich verwendet werden. Kohleverbundwiderstände sind nicht für Anwendungen mit hoher Verlustleistung ausgelegt.

Metallschichtwiderstand

Ein Metallschichtwiderstand besteht hauptsächlich aus einer gesputterten Beschichtung auf Aluminium, die als Widerstandsmaterial fungiert, mit zusätzlichen Schichten, um einen Isolationsschutz vor Hitze bereitzustellen, und einer leitfähigen Beschichtung, um das Paket zu vervollständigen. Je nach Typ kann ein Metallschichtwiderstand für Hochpräzisions- oder Hochleistungsanwendungen ausgelegt werden.

Kohleschichtwiderstand

Dieser Widerstand ist ähnlich aufgebaut wie der Metallfilmwiderstand, außer dass er zusätzliche Schichten aus isolierendem Material zwischen dem Widerstandselement und den leitfähigen Beschichtungen enthält, um zusätzlichen Schutz gegen Hitze und Strom zu bieten. Je nach Typ kann der Kohleschichtwiderstand für Hochpräzisions- oder Hochleistungsanwendungen ausgelegt werden.

Drahtgewickelter Widerstand

Dies ist ein Sammelbegriff für jeden Widerstand, bei dem das Widerstandselement aus Draht und nicht wie oben beschrieben aus Dünnfilm besteht. Drahtwiderstände werden üblicherweise verwendet, wenn der Widerstand hohen Leistungspegeln standhalten oder diese abführen muss.

Variabler Hochspannungswiderstand

Dieser Widerstand hat eher ein Kohlenstoff- als ein Dünnfilm-Widerstandselement und wird in Anwendungen verwendet, die eine Hochspannungsisolierung und eine hohe Stabilität bei erhöhten Temperaturen erfordern.

Potentiometer

Ein Potentiometer kann man sich als zwei antiparallel geschaltete variable Widerstände vorstellen. Der Widerstand zwischen den beiden äußeren Leitungen ändert sich, wenn sich der Schleifer entlang der Führung bewegt, bis die maximalen und minimalen Grenzen erreicht sind.

Thermistor

Dieser Widerstand hat einen positiven Temperaturkoeffizienten, wodurch sein Widerstand mit zunehmender Temperatur zunimmt. In den meisten Fällen wird es aufgrund seines negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstands verwendet, wobei sein Widerstand mit steigender Temperatur abnimmt.

Varistor

Dieser Widerstand soll Schaltungen vor Hochspannungstransienten schützen, indem er zunächst einen sehr hohen Widerstand bereitstellt und ihn dann bei höheren Spannungen auf einen niedrigeren Wert reduziert. Der Varistor wird die zugeführte elektrische Energie weiterhin als Wärme abgeben, bis er zusammenbricht.

SMD-Widerstände

sie klein, benötigen keine Montageflächen für die Installation und können sehr gut verwendet werden Mesh mit hoher Dichte. Der Nachteil von SMD-Widerständen besteht darin, dass sie eine geringere wärmeableitende Oberfläche als bedrahtete Widerstände haben, sodass ihre Leistung reduziert wird.

SMD-Widerstände bestehen normalerweise aus керамический Material.

SMD-Widerstände sind normalerweise viel kleiner als Durchsteckwiderstände, da sie keine Montageplatten oder PCB-Löcher für die Installation benötigen. Sie nehmen auch weniger Platz auf der Leiterplatte ein, was zu einer höheren Schaltungsdichte führt.

Unternehmen Fehler Die Verwendung von SMD-Widerständen besteht darin, dass sie eine viel geringere Wärmeableitungsfläche haben als Durchgangslöcher, sodass ihre Leistung reduziert wird. Sie auch schwieriger herzustellen und zu löten als Durchgangswiderstände aufgrund ihrer sehr dünnen Zuleitungsdrähte.

SMD-Widerstände wurden erst am Ende vorgestellt 1980er-Jahre. Seitdem wurden kleinere, präzisere Widerstandstechnologien wie Metal Glazed Resistor Networks (MoGL) und Chip Resistor Arrays (CRA) entwickelt, die zu einer weiteren Verkleinerung von SMD-Widerständen geführt haben.

Die SMD-Widerstandstechnologie ist heute die am weitesten verbreitete Widerstandstechnologie. es wird schnell dominierende Technologie. Durchkontaktierte Widerstände gehören schnell der Vergangenheit an, da sie jetzt ausschließlich Nischenanwendungen wie Car-Audio, Bühnenbeleuchtung und "klassischen" Instrumenten vorbehalten sind.

Die Verwendung von Widerständen

Widerstände werden in den Leiterplatten von Radios, Fernsehern, Telefonen, Taschenrechnern, Werkzeugen und Batterien verwendet. 

Es gibt viele verschiedene Arten von Widerständen, von denen jeder seine eigenen Anwendungen hat. Einige Beispiele für die Verwendung von Widerständen:

• Schutzgeräte: Kann verwendet werden, um Geräte vor Beschädigung zu schützen, indem der durch sie fließende Strom begrenzt wird.
• Spannungsregulierung: Kann verwendet werden, um die Spannung in einem Stromkreis zu regeln.
• Temperaturregelung: Kann verwendet werden, um die Temperatur des Geräts durch Ableitung von Wärme zu steuern.
• Signaldämpfung: Kann verwendet werden, um die Signalstärke zu dämpfen oder zu reduzieren.

Widerstände werden auch in vielen gängigen Haushaltsgegenständen verwendet. Einige Beispiele für Heimgeräte:

• Glühbirne: In einer Glühbirne wird ein Widerstand verwendet, um den Strom zu regulieren und eine konstante Helligkeit zu erzeugen.
• Backöfen: Im Ofen wird ein Widerstand verwendet, um die Strommenge zu begrenzen, die durch das Heizelement fließt. Dadurch wird verhindert, dass das Element überhitzt und den Ofen beschädigt.
• Toaster: Im Toaster wird ein Widerstand verwendet, um die Strommenge zu begrenzen, die durch das Heizelement fließt. Dadurch wird verhindert, dass das Element überhitzt und den Toaster beschädigt.
• Kaffeemaschinen: In der Kaffeemaschine wird ein Widerstand verwendet, um die Strommenge durch das Heizelement zu begrenzen. Dadurch wird verhindert, dass das Element überhitzt und die Kaffeemaschine beschädigt.

Widerstände sind ein wichtiger Bestandteil der digitalen Elektronik und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Sie sind in einer Vielzahl von Toleranzstufen, Wattagen und Widerstandswerten erhältlich.

Wie man Widerstände in einer Schaltung verwendet

Es gibt zwei Möglichkeiten, sie in einem Stromkreis zu verwenden.

• Widerstände in Reihe sind Widerstände, bei denen Strom durch jeden Widerstand fließen muss. Sie sind in Reihe geschaltet, mit einem Widerstand neben dem anderen. Wenn zwei oder mehr Widerstände in Reihe geschaltet werden, erhöht sich der Gesamtwiderstand der Schaltung gemäß der Regel:

Robsch = R1 + R2 + ………Rн

• Widerstände parallel Widerstände, die mit verschiedenen Zweigen des Stromkreises verbunden sind. Sie werden auch als parallel geschaltete Widerstände bezeichnet. Wenn zwei oder mehr Widerstände parallel geschaltet sind, teilen sie sich den durch die Schaltung fließenden Gesamtstrom, ohne ihre Spannung zu ändern.

Verwenden Sie diese Formel, um den äquivalenten Widerstand paralleler Widerstände zu ermitteln:

1/Req = 1/R1 + 1/R2 + ……..1/rn

Die Spannung an jedem Widerstand muss gleich sein. Wenn beispielsweise vier 100-Ohm-Widerstände parallel geschaltet sind, haben alle vier einen äquivalenten Widerstand von 25 Ohm.

Der Strom, der durch die Schaltung fließt, bleibt der gleiche, als ob ein einzelner Widerstand verwendet würde. Die Spannung an jedem 100-Ohm-Widerstand wird halbiert, sodass statt 400 Volt jetzt nur noch 25 Volt an jedem Widerstand anliegen.

Ohmsches Gesetz

Ohmsches Gesetz ist das einfachste alle Gesetze der elektrischen Schaltungen. Es besagt, dass "der Strom, der durch einen Leiter zwischen zwei Punkten fließt, direkt proportional zur Spannungsdifferenz zwischen den beiden Punkten und umgekehrt proportional zum Widerstand zwischen ihnen ist."

V = I x R oder V/I = R

wo

V = Spannung (Volt)

I = Strom (Ampere)

R = Widerstand (Ohm)

Es gibt 3 Versionen des Ohmschen Gesetzes mit mehreren Anwendungen. Die erste Option kann verwendet werden, um den Spannungsabfall über einem bekannten Widerstand zu berechnen.

Die zweite Option kann verwendet werden, um den Widerstand eines bekannten Spannungsabfalls zu berechnen.

Und in der dritten Option können Sie den Strom berechnen.

Video-Tutorial darüber, was ein Widerstand ist

Was ist ein Widerstand - Elektronik-Tutorial für Anfänger

Mehr über Widerstände.

Abschluss

Danke fürs Lesen! Ich hoffe, Sie haben gelernt, was ein Widerstand ist und wie er den Stromfluss steuert. Wenn Sie es schwierig finden, Elektronik zu lernen, machen Sie sich keine Sorgen. Wir haben viele andere Blogbeiträge und Videos, um Ihnen die Grundlagen der Elektronik beizubringen.