Widerstand - es ist ein elektronisches Bauteil, das zur Begrenzung oder Steuerung von Stromschlägen in einem Stromkreis entwickelt wurde. Der Widerstand ist eine der Haupteigenschaften eines Widerstands, und es ist wichtig zu verstehen, was genau er ausmacht.
Der Widerstand des Widerstands (gekennzeichnet durch das Symbol R) wird in Ohm (Ohm) gemessen und zeigt an, wie sehr der Widerstand den Durchgang von elektrischem Strom erschwert. Je höher der Widerstandswert ist, desto stärker wird der Strom im Stromkreis begrenzt, was in vielen elektronischen Schaltungen nützlich sein kann.
Wenn Sie beispielsweise den an die LED zugeführten Strom begrenzen möchten, können Sie einen Widerstand mit einem bekannten Widerstandswert verwenden. Dies wird dazu beitragen, eine Überhitzung und Beschädigung der LED zu verhindern.
Der Widerstand des Widerstands kann fest oder veränderbar sein. Feste Widerstände haben einen konstanten Wert, der auf ihnen angegeben ist, und sie können nicht geändert werden. Veränderbare Widerstände, auch Potentiometer genannt, ermöglichen eine Änderung des Widerstands in einem bestimmten Bereich.
Wenn Sie die grundlegenden Eigenschaften eines Widerstands kennen, einschließlich des Widerstands, können Sie diese Komponente in elektronischen Schaltungen und Geräten richtig auswählen und verwenden.
Definition und Funktionsweise des Widerstands
Das Funktionsprinzip des Widerstands basiert auf dem Phänomen der elektrischen Diffusion. Ein Widerstand besteht aus einem Material, das einen hohen Widerstand aufweist, typischerweise aus Metall oder Kohlenstoffzusammensetzung. Der elektrische Strom, der durch den Widerstand fließt, kollidiert mit dem Widerstand des Materials, wodurch elektrische Energie in Form von Wärme erzeugt wird.
Widerstände können je nach Verwendungszweck und Widerstandsanforderungen in verschiedenen Typen und Designs erhältlich sein. Kohlenstoff- und Metallschichtwiderstände sind am häufigsten.
Widerstände können auch unterschiedliche Widerstandswerte in Ohm haben, die auf ihrem Gehäuse gekennzeichnet sind. Der Widerstand eines Widerstands kann abhängig von seinem Design fest oder veränderbar sein.
Widerstände werden häufig in der Elektronik zur Überwachung von Strom, Spannungsunterteilung, Impedanzanpassung und anderen Anwendungen verwendet. Sie sind eine der Hauptkomponenten von elektrischen Schaltungen und spielen eine wichtige Rolle in einer Vielzahl von Geräten und Systemen.
Die Bedeutung der Farbcodes in der Widerstandsdefinition
Die Farbcodes am Widerstand ermöglichen es Ihnen, seinen Widerstand zu bestimmen, ohne andere Messgeräte zu verwenden. Widerstände haben oft Streifen in verschiedenen Farben an ihrem Gehäuse, die einen bestimmten Widerstandswert bezeichnen.
Die Farbstreifen am Widerstand haben einen anderen Wert und jede Farbe entspricht einer bestimmten Ziffer oder einem Multiplikator. Der Widerstand eines Widerstands wird durch das Lesen und Interpretieren dieser Farbstreifen bestimmt.
Flachleiterwiderstände:
- Schwarz (0) ist der Widerstandswert Null
- Braun (1) - Widerstandswert 1
- Rot (2) - Widerstandswert 2
- Orange (3) - Widerstandswert 3
- Gelb (4) - Widerstandswert 4
- Grün (5) - Widerstandswert 5
- Blau (6) - Widerstandswert 6
- Lila (7) - Widerstandswert 7
- Grau (8) - Widerstandswert 8
- Weiß (9) - Widerstandswert 9
Ein Beispiel: Ein Widerstand mit braunen, schwarzen und roten Streifen hat einen Widerstand von 10 * 10^2 Ohm oder 100 Ohm.
Platten- und Filmwiderstände:
- Gold (1%) - Widerstandsfehler 1%
- Silber (10%) - Widerstandsfehler 10%
- Ohne Streifen - Widerstandsfehler 20%
Neben dem primären Widerstandswert können zusätzliche Farbstreifen am Widerstand auch zusätzliche Informationen wie Genauigkeit oder Temperaturkoeffizienten anzeigen.
Einfluss der Temperatur auf den Widerstandswiderstand
Der Widerstand eines Widerstands hängt von seinem Material und seiner Geometrie sowie von den Umgebungsbedingungen einschließlich der Temperatur ab. In diesem Artikel betrachten wir die Auswirkungen der Temperatur auf den Widerstand des Widerstands.
Widerstände können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, von denen jedes unterschiedliche Temperaturwiderstandskoeffizienten aufweist. Der Temperaturwiderstandskoeffizient (TCS) bestimmt, wie sich der Widerstand eines Widerstands ändert, wenn sich die Temperatur ändert. Es wird in Prozent oder in ppm/°C (Chargen in Millionstel pro Grad Celsius) gemessen.
Einige Materialien haben einen positiven TCS, was bedeutet, dass der Widerstand des Widerstands mit steigender Temperatur zunimmt. Andere Materialien haben einen negativen TCS, und der Widerstand des Widerstands nimmt ab, wenn die Temperatur steigt. Es gibt auch Null-TCS-Materialien.
Positive TCS-Materialien werden häufig in Kompensationsschaltungen verwendet, bei denen der Widerstand des Widerstands bei steigender Temperatur zunehmen muss, um Änderungen an anderen Schaltungselementen auszugleichen. Zum Beispiel hat das Kupferoxidmetall (MOM) einen hohen positiven TCS und wird in der Industrie weit verbreitet eingesetzt.
Materialien mit negativem TCS, wie Nickel- oder Tantalmetalle, werden dort verwendet, wo die Stabilität des Widerstands bei Temperaturänderungen erforderlich ist. Sie passen Widerstandsänderungen an anderen Schaltungselementen an und stellen sicher, dass die Messung oder der Betrieb elektronischer Geräte genau ist.
Das Temperaturverhalten eines Widerstands wird durch verschiedene Modelle beschrieben, die seinen Temperaturkoeffizienten und andere Parameter berücksichtigen. Die Kenntnis der Auswirkungen der Temperatur auf den Widerstandswiderstand hilft Ingenieuren, geeignete Widerstände für bestimmte Aufgaben auszuwählen oder diesen Faktor bei der Berechnung von Schaltungen zu berücksichtigen.
| Das Material | Typisches TCS (ppm/°C) |
|---|---|
| Kupferoxidmetall (Ω) | 300 |
| Nickel-Metall | -50 |
| Tantal-Metall | -15 |
Es ist wichtig sich daran zu erinnern, dass sich der Widerstand des Widerstands nicht nur aufgrund des Einflusses der Temperatur, sondern auch aufgrund anderer Faktoren wie der Einwirkung von mechanischer Spannung, Feuchtigkeit und Zeitablauf ändern kann. Bei der Konstruktion oder Verwendung von Widerständen ist es sinnvoll, all diese Faktoren zu berücksichtigen.
Anwendungsmöglichkeiten von Widerständen in elektronischen Schaltungen
1. Strombegrenzung: Eine der häufigsten Anwendungen von Widerständen ist die Strombegrenzung. Die Widerstände sind in Reihe mit der Last oder der Stromversorgung verbunden, um den durch den elektrischen Stromkreis strömenden Strom zu begrenzen. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie LEDs oder Transistoren anschließen, um Schäden zu vermeiden.
2. Erstellen eines Spannungsteilers: Widerstände können verwendet werden, um einen Spannungsteiler zu erzeugen. Wenn Sie zwei Widerstände in einer Sequenz verbinden, erzeugt der Punkt zwischen ihnen eine reduzierte Spannung, die zum Messen oder Verbinden mit einem anderen Stromkreis verwendet werden kann. Spannungsteiler werden häufig in analogen und digitalen Schaltungen verwendet, um den gewünschten Spannungspegel festzulegen.
3. Impedanzabstimmung: In der Elektronik ist es oft erforderlich, die Impedanz (einen Wechselstrom-Widerstand, der auch einen Reaktanz enthält) zwischen verschiedenen Schaltungskomponenten abzustimmen. Widerstände können verwendet werden, um Verbindungen mit den gewünschten Impedanzwerten herzustellen, wodurch die maximale Leistung übertragen und die Abweichung von den gewünschten Parametern reduziert wird.
4. Erstellen von Filtern: Widerstände werden in Verbindung mit Kondensatoren und Spulen (Induktivitäten) verwendet, um verschiedene Arten von Filtern zu erzeugen. Filter werden verwendet, um unerwünschte Signale in elektronischen Schaltungen zu unterdrücken, beispielsweise um Hochfrequenzrauschen zu filtern oder um frequenzabhängige Signale zu erzeugen.
5. Wärmeerzeugung: In einigen Fällen können Widerstände verwendet werden, um Wärme zu erzeugen. Solche Widerstände, sogenannte thermische Widerstände oder Heizelemente, werden normalerweise verwendet, um eine bestimmte Temperatur in elektronischen Geräten oder Geräten aufrechtzuerhalten.
Dies sind nur einige der vielen möglichen Anwendungen für Widerstände in elektronischen Schaltungen. Widerstände sind wichtige und umfassende Komponenten, die in fast jedem elektronischen Gerät verwendet werden, von einfachen LEDs bis hin zu komplexen Mikroprozessoren.
Wie wähle ich einen Widerstand mit dem gewünschten Widerstand für eine bestimmte Aufgabe aus
Bei der Auswahl eines Widerstands mit dem gewünschten Widerstand müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Hier sind einige von ihnen:
- Widerstandswert. Identifizieren Sie zunächst den notwendigen Widerstand für Ihre Aufgabe. Dies kann in der Schaltungsbeschreibung oder den Geräteanforderungen angegeben werden.
- Genauigkeit des Widerstands. In einigen Fällen ist es erforderlich, dass die Widerstände eine bestimmte Widerstandsgenauigkeit aufweisen. Wählen Sie einen Widerstand mit entsprechender Genauigkeit aus, wenn dies für Ihre Aufgabe entscheidend ist.
- Widerstandstyp. Widerstände können von verschiedenen Arten sein, wie Kohlenstoff, Film, Metallfilm usw. Jeder Typ hat seine eigenen Eigenschaften, die für bestimmte Anwendungen von Bedeutung sein können.
- Widerstandsleistung. Stellen Sie sicher, dass der Widerstand genügend Leistung für Ihre Aufgabe hat. Wenn die Leistung zu gering ist, kann der Widerstand überhitzen und ausfallen.
- Temperaturkoeffizient des Widerstandes. Für einige Anwendungen ist es wichtig, dass sich der Widerstand des Widerstands nicht mit der Temperaturänderung ändert. Wählen Sie einen Widerstand mit einem niedrigen Temperaturwiderstandskoeffizienten, wenn er für Ihre Aufgabe benötigt wird.
- Die Größe des Widerstands. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl die Abmessungen des Widerstands und die Position des Widerstands auf der Platine. Widerstände können unterschiedliche Größen haben, und dies kann für eine bestimmte Aufgabe kritisch sein.
Angesichts all dieser Faktoren können Sie den Widerstand mit dem gewünschten Widerstand für Ihre spezielle Aufgabe auswählen. Wenden Sie sich an die technischen Unterlagen oder fragen Sie Fachleute, wenn Sie bei der Auswahl Fragen oder Zweifel haben.
