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Tankii News: Was ist ein Widerstand?

Der Widerstand ist ein passives elektrisches Bauelement, das den Stromfluss behindert. Er findet sich in nahezu allen elektrischen Netzwerken und elektronischen Schaltungen. Der Widerstand wird in Ohm gemessen. Ein Ohm entspricht dem Widerstand, der entsteht, wenn ein Strom von einem Ampere durch einen Widerstand fließt und an dessen Anschlüssen eine Spannung von einem Volt abfällt. Die Stromstärke ist proportional zur Spannung an den Anschlüssen. Dieses Verhältnis wird durch die Formel ΔΔ dargestellt.Ohmsches Gesetz:Formel mit dem Ohmschen Gesetz: R=V/IFormel mit dem Ohmschen Gesetz: R=V/I

Formel mit dem Ohmschen Gesetz: R=V/I

Widerstände werden für viele Zwecke eingesetzt. Beispiele hierfür sind die Begrenzung von Stromstärken, die Spannungsteilung, die Wärmeerzeugung, Anpassungs- und Belastungsschaltungen, die Verstärkungsregelung und die Festlegung von Zeitkonstanten. Sie sind im Handel mit Widerstandswerten über einen Bereich von mehr als neun Größenordnungen erhältlich. Sie können als elektrische Bremsen zur Ableitung kinetischer Energie von Zügen verwendet werden oder sind kleiner als ein Quadratmillimeter und werden in der Elektronik eingesetzt.

Widerstandswerte (Empfohlene Werte)
In den 1950er Jahren führte die gestiegene Widerstandsproduktion zu einem Bedarf an standardisierten Widerstandswerten. Der Wertebereich ist durch sogenannte Sollwerte standardisiert. Diese Sollwerte sind in der E-Reihe definiert. Innerhalb einer E-Reihe ist jeder Wert um einen bestimmten Prozentsatz höher als der vorherige. Es existieren verschiedene E-Reihen für unterschiedliche Toleranzen.

Widerstandsanwendungen
Die Anwendungsgebiete von Widerständen sind äußerst vielfältig; von Präzisionsbauteilen in der digitalen Elektronik bis hin zu Messgeräten für physikalische Größen. In diesem Kapitel werden einige gängige Anwendungen vorgestellt.

Widerstände in Reihen- und Parallelschaltung
In elektronischen Schaltungen werden Widerstände häufig in Reihe oder parallel geschaltet. Ein Schaltungsentwickler kann beispielsweise mehrere Widerstände mit Standardwerten (E-Reihe) kombinieren, um einen bestimmten Widerstandswert zu erreichen. Bei Reihenschaltung ist der Strom durch jeden Widerstand gleich, und der Ersatzwiderstand entspricht der Summe der Einzelwiderstände. Bei Parallelschaltung ist die Spannung an jedem Widerstand gleich, und der Kehrwert des Ersatzwiderstands entspricht der Summe der Kehrwerte aller parallel geschalteten Widerstände. In den Artikeln „Widerstände parallel und in Reihe“ finden sich detaillierte Beschreibungen und Berechnungsbeispiele. Zur Lösung noch komplexerer Netzwerke können die Kirchhoffschen Gesetze angewendet werden.

Elektrischen Strom messen (Shunt-Widerstand)
Die Stromstärke lässt sich berechnen, indem man den Spannungsabfall an einem Präzisionswiderstand mit bekanntem Widerstandswert misst, der in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet ist. Die Stromstärke wird mithilfe des Ohmschen Gesetzes berechnet. Dieses Messgerät wird Amperemeter oder Shunt-Widerstand genannt. Üblicherweise handelt es sich dabei um einen hochpräzisen Manganin-Widerstand mit niedrigem Widerstandswert.

Widerstände für LEDs
LED-Lampen benötigen einen bestimmten Strom, um zu funktionieren. Ein zu niedriger Strom lässt die LED nicht leuchten, ein zu hoher Strom kann sie beschädigen. Daher werden sie oft in Reihe mit Widerständen geschaltet. Diese sogenannten Vorwiderstände regeln passiv den Strom im Stromkreis.

Gebläsemotorwiderstand
In Autos wird die Lüftungsanlage durch einen Lüfter betrieben, der vom Gebläsemotor angetrieben wird. Ein spezieller Widerstand, der sogenannte Gebläsemotorwiderstand, regelt die Lüfterdrehzahl. Es gibt verschiedene Bauformen. Eine besteht aus einer Reihe von Drahtwiderständen unterschiedlicher Größe für jede Lüfterdrehzahl. Eine andere Bauform verwendet einen vollständig integrierten Schaltkreis auf einer Leiterplatte.


Veröffentlichungsdatum: 09.04.2021