Widerstände sind elektronische Komponenten, die verwendet werden, um den Strom in elektrischen Schaltungen zu begrenzen. Einer der Schlüsselparameter eines Widerstands ist seine Leistung. Die Leistung des Widerstands gibt an, wie viel Energie er aufnehmen oder abführen kann, ohne dass es überhitzt oder beschädigt wird.
In diesem Artikel werden wir uns ansehen, wie Sie die Leistung eines 100-ohm-Widerstandswiderstands bestimmen können. Zuerst werden wir über die zwei Haupttypen von Widerständen sprechen - Metalloxid- und Kohlenstoffwiderstände und ihre Eigenschaften. Als nächstes betrachten wir verschiedene Methoden zur Bestimmung der Widerstandsleistung, einschließlich Markierung, Messung mit einem Multimeter und einer berechneten Formel.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Widerstandsleistung nicht immer explizit darauf angezeigt wird. In solchen Fällen sind zusätzliche Analysen und Messungen erforderlich, um die Leistung zu bestimmen. Diese Informationen sind äußerst nützlich bei der Konstruktion und Montage elektronischer Schaltungen sowie bei der Auswahl eines Widerstands mit den gewünschten Eigenschaften in einem Online-Shop oder in einem Geschäft mit elektronischen Bauteilen.
Was ist ein Widerstand?
Das Aussehen der Widerstände kann unterschiedlich sein: von kleinen und dünnen Komponenten bis hin zu großen geschmolzenen Blöcken. Die Widerstände haben zwei Pins, an die ein elektrischer Stromkreis angeschlossen ist. Der Widerstand des Widerstands wird in Ohm (Ω) gemessen. Der Widerstandswert kann abhängig vom Widerstandstyp fest oder variabel sein.
Widerstände werden häufig in verschiedenen Bereichen eingesetzt, von der Elektronik und Elektrotechnik bis zur Automobilindustrie und der Industrie. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Erstellung und Aufrechterhaltung einer bestimmten elektrischen Leistung eines Stromkreises. Das Verständnis der Funktionsweise von Widerständen und die Fähigkeit, ihre Leistung zu bestimmen, ist eine wichtige Fähigkeit für einen Elektroniker oder Elektriker.
Physikalisches Element des Widerstands gegen elektrischen Strom
Der Widerstand des Widerstands wird in Ohm (Ω) gemessen und zeigt an, mit welchem Widerstand das Element verhindert, dass elektrischer Strom durch sich selbst fließt. Die Leistung des Widerstands wird in Watt (W) gemessen und bestimmt, wie viel Energie beim Durchlaufen des Stroms durch den Widerstand in eine thermische Form umgewandelt werden kann.
Bei der Auswahl eines Widerstands mit einer bestimmten Leistung muss der maximale Stromwert berücksichtigt werden, der durch ihn fließt. Wenn der Strom die zulässige Widerstandsleistung überschreitet, kann er überhitzen und ausfallen.
Die Bestimmung der Widerstandsleistung ist auch wichtig bei der Berechnung der von ihm emittierten Wärme. Wenn Strom durch den Widerstand fließt, wird ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt, daher ist es notwendig zu wissen, wie effektiv der Widerstand Wärme ableitet und welche Art von Wärme er während des Betriebs erwärmen kann.
Die Leistung eines Widerstands wird normalerweise auf seinem Gehäuse oder in der technischen Dokumentation angegeben. Wenn keine Leistung angegeben ist, kann sie durch Kenntnis der Widerstandswerte und des aktuellen Stroms ermittelt werden. Zur Berechnung der Leistung wird die Formel verwendet: P = I^ 2 * R, wobei P die Leistung in Watt ist, I der Strom in Ampere ist, R der Widerstand in Ohm ist.
Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Widerstandsleistung ausreicht, um die erforderliche Leistung im Schaltplan zu gewährleisten. Bei unzureichender Leistung kann der Widerstand überhitzen und ausfallen, und bei übermäßiger Leistung kann es zu einem übermäßigen Stromverbrauch oder einer Fehlfunktion der Schaltung kommen.
Wie kann ich die Leistung eines Widerstands bestimmen?
Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Widerstandsleistung zu bestimmen:
- Anzeigen der Dokumentation: Wenn Sie einen Widerstand kaufen, muss die Leistung in seinen technischen Spezifikationen angegeben werden. Dies wird normalerweise in Watt (W) oder Milliwatt (mW) ausgedrückt. Die Informationen können auf dem Widerstand selbst gedruckt oder in seinem Datenblatt enthalten sein.
- visuelle Beurteilung: Widerstände mit größeren Größen und dicken Adern haben normalerweise eine größere Leistung als Widerstände mit kleineren Größen. Wenn Sie andere Widerstände mit bekannter Leistung haben, können Sie ihr Aussehen mit einem unbekannten Widerstand vergleichen, um seine Leistung zu bewerten.
- Testen mit Gleichstromquelle: Diese Methode erfordert die Verwendung eines Multimeters und einer Gleichstromquelle. Schließen Sie den Widerstand an eine Gleichspannungsquelle an und messen Sie die Spannung darauf. Verwenden Sie dann Ohm's Law (Ohmsches Gesetz) (P = V^2 / R) zur Berechnung der Leistung. Diese Methode ist am genauesten, erfordert jedoch spezielle Ausrüstung.
Es ist wichtig sich daran zu erinnern, dass bei Verwendung eines Widerstands in einer Schaltung seine Leistung höher oder gleich der erforderlichen Leistung sein muss, um eine Überhitzung und Beschädigung zu verhindern.
Hauptmerkmale und Widerstandstypen
Hauptmerkmale von Widerständen:
Widerstand (R): Der Widerstand eines Widerstands wird in Ohm (Ω) gemessen und ist das Hauptmerkmal, das seinen Stromwiderstand bestimmt. Widerstände können unterschiedliche Widerstandswerte haben, von Milliomen (Ω) bis zu Gigaomen (Ω).
Leistung (P): Die Leistung eines Widerstands bestimmt seine Fähigkeit, thermischen Belastungen standzuhalten. Die Leistung wird in Watt (W) gemessen. Widerstände mit geringer Leistung können für schwache Ströme und Widerstände mit hoher Leistung für starke Ströme verwendet werden. Es ist wichtig, einen Widerstand mit ausreichender Leistung zu wählen, um eine Überhitzung zu verhindern.
Toleranz (±%): Der zulässige Fehler gibt den Bereich an, in dem sich der Widerstand des Widerstands von seinem zugewiesenen Wert ändert. Zum Beispiel kann ein Widerstand mit einer Toleranz von ±5% einen Widerstand zwischen 95% und 105% seines Nennwerts aufweisen.
Temperaturkoeffizient des Widerstands (TKS): TCS zeigt eine Änderung des Widerstandswiderstands an, wenn sich die Temperatur ändert. Dies ist ein wichtiges Merkmal, da der Widerstand des Widerstands abhängig von der Betriebstemperatur der Umgebung variieren kann. Das TCS wird in PPMs /° C gemessen (in der Größenordnung von 10^-6).
Arten von Widerständen:
Kohlenstoffwiderstände: Sie bestehen aus Karbon und haben eine geringe Genauigkeit, geringe Leistung und einen niedrigen Preis. Sie werden in allgemeinen elektrischen Schaltungen oder in sehr niederfrequenten Anwendungen verwendet.
Metallschichtwiderstand: Diese Widerstände haben eine hohe Genauigkeit, eine breite Palette von Widerstandswerten und eine durchschnittliche Leistung. Sie werden in vielen elektronischen Geräten verwendet, bei denen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist.
Filmwiderstände: Solche Widerstände bestehen aus einem Metallfilm, der auf einem isolierenden Substrat aufgebracht wird. Sie haben eine hohe Genauigkeit, geringe Größe und gute technische Eigenschaften. Häufig in Verstärkern, Filtern, Generatoren und anderen komplexen Schaltungen verwendet.
Drahtwiderstände: Solche Widerstände haben einen Kern aus Metalldraht, der in einer Spirale gewickelt ist. Sie haben eine hohe Leistung, aber eine geringe Genauigkeit und eignen sich besonders für Anwendungen mit hohen Strömen oder hohen Kapazitäten.
Potentiometer: Potentiometer sind auch eine Art von Widerständen und werden verwendet, um den elektrischen Strom oder die Spannung in einer Schaltung einzustellen. Sie haben einen veränderbaren Widerstand und können verwendet werden, um elektronische Geräte anzupassen oder die Lautstärke zu steuern.
Wenn Sie die grundlegenden Eigenschaften und Widerstandstypen kennen, können Sie diese Komponenten effizienter in verschiedenen elektronischen Projekten und Schaltungen einsetzen.
Widerstandsmarkierung
Die Widerstandsmarkierung ist ein System von Farbstreifen, die seine Eigenschaften wie den Widerstandswert und die Genauigkeit anzeigen. Widerstände haben normalerweise 4-5 Farbstreifen, die interpretiert werden müssen, um ihre Leistung zu bestimmen.
Die ersten beiden Streifen bezeichnen die Werte der ersten beiden Ziffern des Widerstands. Jede Farbe entspricht einer bestimmten Zahl von 0 bis 9. Zum Beispiel steht Rot für 2 und Braun für 1. Der dritte Balken gibt den Multiplikator an, der auf die ersten beiden Ziffern angewendet werden soll. Dies kann der Grad der Zahl 10 sein - von 10 im Nullgrad (schwarz) bis 10 im 12. Grad (rosa).
Der vierte Streifen gibt die Genauigkeit des Widerstands an. Die Goldfarbe bedeutet eine Genauigkeit von 5%, die Silberfarbe beträgt 10% und die Farbe ohne oder Weiß beträgt 20%. In einigen Fällen haben Widerstände einen fünften Streifen, der ihren Temperaturkoeffizienten anzeigt. Normalerweise hat dieser Streifen eine rote oder gelbe Farbe.
Beispiele für die Kennzeichnung von Widerständen:
- Braun, Schwarz, Orange, Gold - 10, 0, 10^3, 5%;
- Rot, Lila, Gelb, Silber - 27, 7, 10^4, 10%;
- Grau, Schwarz, Braun, Gold, Rot - 80, 0, 10, 5, 2.
Mit Kenntnissen über die Kennzeichnung eines Widerstands können seine Eigenschaften wie Widerstand und Genauigkeit bestimmt werden, was bei der Gestaltung elektronischer Schaltungen und bei der Auswahl eines geeigneten Widerstands für eine bestimmte Aufgabe wichtig ist.
