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Was macht ein Widerstand?

Widerst√§nde geh√∂ren zu den am weitesten verbreiteten und wichtigsten elektrischen Komponenten der Welt. Sie werden h√§ufig in verschiedenen Ger√§ten und Ger√§ten verwendet ‚Äď von Mikrowellen und Heizger√§ten bis hin zu Gl√ľhbirnen und Mobiltelefonen.

Obwohl sie Teil (fast) aller elektrischen Geräte auf der Welt sind, wissen die meisten Menschen immer noch nicht, wie sie funktionieren.

Deshalb erfahrt ihr heute alles Wichtige √ľber sie. Was macht ein Widerstand, wie funktioniert er und woraus besteht er?

Lass es uns herausfinden!

Was ist ein Widerstand?

Ein Widerstand ist ein elektrisches Bauteil, das dem Stromfluss Widerstand entgegensetzt. Mit anderen Worten, es wirkt dem Durchgang von Elektronen durch einen Stromkreis entgegen. Diese Opposition ist als Widerstand bekannt, weshalb ihr Symbol R ist.

Obwohl Widerst√§nde passive Bauelemente sind, spielen sie in elektronischen Schaltungen eine wichtige Rolle. Durch die Steuerung der durchflie√üenden Strommenge k√∂nnen Widerst√§nde dazu beitragen, andere Teile vor Besch√§digungen zu sch√ľtzen und sicherzustellen, dass elektronische Ger√§te wie vorgesehen funktionieren.

Ihr Wert wird typischerweise in Ohm gemessen.

Was macht ein Widerstand?

Der Hauptzweck eines Widerstands besteht darin, einen Widerstand in einen Stromkreis einzuf√ľhren, der dabei helfen kann, den Strom- und Spannungsfluss zu steuern.

Indem sie den Stromfluss steuern, können sie dabei helfen, die Spannung und den Strom in einem Stromkreis zu regulieren. Wir können also sagen, dass Widerstände eine entscheidende Rolle dabei spielen, dass elektronische Geräte sicher und effizient funktionieren.

Eine weitere Widerstandsfunktion erzeugt verschiedene Effekte in einer Schaltung, z. B. das Erzeugen einer Verzögerung oder das Erzeugen eines funkelnden Klangs.

Indem sie verstehen, wie Widerstände funktionieren, können Ingenieure alle möglichen erstaunlichen Geräte entwickeln, die wir in unserem täglichen Leben verwenden.

Ihre pr√§zise Steuerung von Strom und Spannung macht sie in jeder Schaltung unverzichtbar. Dar√ľber hinaus macht ihre F√§higkeit, andere Komponenten zu sch√ľtzen, sie f√ľr die Gew√§hrleistung der Zuverl√§ssigkeit jedes elektronischen Systems unerl√§sslich.

Wie funktioniert ein Widerstand?

Wir haben die Definition und Funktion eines Widerstands behandelt. Mal sehen, wie es genau funktioniert:

Der elektrische Widerstand misst die Schwierigkeit, die Elektronen haben, durch ein Material zu fließen.

Einige von ihnen, wie Metalle, lassen Elektronen frei fließen, weshalb sie gute Leiter abgeben. Dagegen sind andere, wie Gummi oder Glas, widerstandsfähiger. Das macht sie zu guten Isolatoren.

In einem typischen Stromkreis flie√üt Strom vom positiven Anschluss einer Stromquelle durch den Widerstand und zur√ľck zum negativen Anschluss. Wie Sie sehen k√∂nnen, wirkt es wie eine Stra√üensperre im Stromkreis und zwingt den Strom, sich zu verlangsamen.

Bei der Auswahl eines Widerstands f√ľr eine Schaltung ist es wichtig, einen mit den entsprechenden Eigenschaften auszuw√§hlen.

Wenn es zu gro√ü ist, bietet es dem Strom nicht gen√ľgend Widerstand, was zu einer √úberhitzung f√ľhren kann. Wenn es andererseits zu klein ist, wird es zu viel davon erzeugen, und der Strom kann √ľberhaupt nicht flie√üen.

Durch die Auswahl des Widerstands in der richtigen Größe in einer Schaltung können Ingenieure die Menge des durchfließenden Stroms steuern und Schäden an Komponenten verhindern.

Das Grundprinzip hier heißt Ohmsches Gesetz, benannt nach dem deutschen Physiker Georg Simon Ohm. Sie besagt, dass der Strom, der durch einen Leiter fließt, direkt proportional zu der an ihm anliegenden Spannung ist, vorausgesetzt, die Temperatur bleibt konstant.

Das Gesetz geht so:

Ich = V/R

Dabei ist I der Strom in Ampere, V die Spannung in Volt und R der Widerstand in Ohm.

Durch Variieren des R-Werts eines Widerstands zeigt die Formel, dass wir die Strommenge steuern können, die durch ihn fließt.

Wie liest man Widerstandsfarbcodes?

Die B√§nder auf einem Widerstand repr√§sentieren seinen Widerstandswert und seine Toleranz. Dies wird als ‚ÄěFarbcode‚Äú bezeichnet, der verwendet wird, um die Eigenschaften der Komponente anzugeben.

Bei einem Vierband-Widerstand (der gebr√§uchlichste Typ) besteht der Code aus vier farbigen B√§ndern, die jeweils eine andere Zahl darstellen. Die ersten beiden stehen f√ľr die ersten beiden Stellen des Wertes, w√§hrend die dritte den Multiplikator angibt.

Beispielsweise hätte ein Widerstand mit dem Farbcode Braun, Schwarz, Braun und Gold einen Wert von 100 Ohm. Um es zu berechnen, nehmen Sie einfach die ersten beiden Ziffern (in diesem Fall 10) und multiplizieren Sie sie mit dem Multiplikator (wieder 10). Dies ergibt ein Endergebnis von 100 Ohm.

Beim Lesen der Farbcodes von Widerst√§nden m√ľssen Sie sich auch der Toleranz bewusst sein. Daf√ľr steht die vierte Band. Wenn es sich beispielsweise um Silber handelt, betr√§gt die Toleranz +/- 10¬†%. Der tats√§chliche Wert k√∂nnte dann irgendwo zwischen 90 und 110 Ohm liegen.

Schlie√ülich ist es erw√§hnenswert, dass einige Widerst√§nde mit f√ľnften oder sechsten B√§ndern ausgestattet sind. In der F√ľnf-Band-Version gibt es drei signifikante Werte, einen Multiplikator und eine Toleranz. Im Sechsband stellt das sechste den Temperaturkoeffizienten dar, der f√ľr Hochpr√§zisionswiderst√§nde n√ľtzlich ist.

Diese sind jedoch seltener.

Woraus bestehen Widerstände?

Konzentrieren wir uns nun darauf, woraus Widerstände genau bestehen.

Sie können diese Komponenten anhand ihrer Materialien klassifizieren.

Kohlenstoffzusammensetzung (CC)-Widerstände

Kohlenstoffzusammensetzungswiderstände werden hergestellt, indem Kohlenstoff mit einem Bindemittel gemischt und die Mischung dann zu einem festen Stab gepresst wird. Der Widerstandswert hängt vom Verhältnis Kohlenstoff zu Bindemittel ab.

CC-Widerst√§nde sind aufgrund ihrer geringen Kosten und Stabilit√§t ideal f√ľr Low-Power-Anwendungen. Sie sind jedoch auch weniger genau als andere Optionen und neigen dazu, mit der Zeit zu driften.

Drahtgewickelte (WW) Widerstände

Wie der Name schon sagt, bestehen diese aus einem St√ľck Draht, das um einen Kern gewickelt ist. Das gebr√§uchlichste Drahtmaterial f√ľr diesen Widerstand ist Manganin, obwohl auch andere wie Nichrom und Kupfer-Nickel verwendet werden k√∂nnen. Der R-Wert h√§ngt von der Art des Drahtes, seiner L√§nge und Querschnittsfl√§che ab.

Drahtwiderst√§nde arbeiten in Hochleistungsanwendungen, da sie gro√üe W√§rmemengen abf√ľhren k√∂nnen.

Metallfilm-(MF)-Widerstände

Metallschichtwiderst√§nde werden durch Abscheiden einer d√ľnnen Metallschicht auf einem Keramik- oder Glassubstrat aufgebaut. Der R-Wert h√§ngt von der Art des verwendeten Metalls und der Dicke der abgeschiedenen Schicht ab. MF-Widerst√§nde sind pr√§ziser und haben eine bessere Temperaturstabilit√§t als CC-Widerst√§nde.

Sie sind hervorragende Optionen f√ľr Pr√§zisionsanwendungen wie Audioger√§te.

D√ľnnfilm (TF)-Widerst√§nde

D√ľnnschichtwiderst√§nde werden √§hnlich wie MF-Widerst√§nde durch Abscheiden einer d√ľnnen Metallschicht auf einem Substrat hergestellt. Diese Schicht ist jedoch viel empfindlicher, typischerweise nur wenige Mikrometer dick. Sowohl das verwendete TF-Widerstandsmaterial als auch die Schichtdicke sind f√ľr dessen Widerstand verantwortlich.

Sie bieten eine hohe Pr√§zision und Stabilit√§t und sind daher ideal f√ľr kritische Anwendungen, wie z. B. medizinische Ger√§te.

Folienwiderstände

Folienwiderst√§nde werden konstruiert, indem eine d√ľnne Schicht Metallfolie zwischen zwei Glas- oder Keramikst√ľcke gelegt wird. Der R-Wert h√§ngt von der Art des verwendeten Metalls, der Dicke der abgeschiedenen Schicht und der L√§nge ab. Dies sind pr√§zise Widerst√§nde mit ausgezeichneter Temperaturstabilit√§t.

Sie werden in hochpräzisen Anwendungen wie medizinischen Geräten eingesetzt.

Einpacken

Widerst√§nde sind Komponenten, die verwendet werden, um den Stromfluss in einem Stromkreis zu steuern. Sie bestehen aus verschiedenen Materialien, darunter Kohlenstoff, Metall und D√ľnnschicht.

Die Art des verwendeten Materials bestimmt den Widerstandswert, die Präzision und die Stabilität des Bauteils. Ihre Anwendungen sind sehr unterschiedlich, von Low-Power-Elektronik bis hin zu hochpräzisen medizinischen Geräten.

Da haben Sie es also ‚Äď jetzt, da Sie wissen, was sie tun und wie sie funktionieren, k√∂nnen Sie damit beginnen, in Ihren eigenen Schaltkreisen damit zu experimentieren.

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