Definition des elektrischen Widerstands

Evelyn Maitee Marin
Wirtschaftsingenieur, MSc in Physik und EdD

Der elektrische Widerstand, oder auch Widerstand genannt, ist ein elektronisches Bauteil, dessen Funktion innerhalb der Schaltungen darin besteht, dem Durchgang von elektrischem Strom entgegenzuwirken. Für viele Autoren bezieht sich der Widerstand speziell auf die physikalische Eigenschaft, die in Ohm (Ω) ausgedrückt wird, und das Wort Widerstand wird verwendet, wenn es um das Bauteil geht.

Potentiometer oder Rheostate sind variable Widerstände, die es ermöglichen, zwischen einem Terminal zu gelangen extrem und mittel, ein Bruchteil des Widerstands zwischen den beiden extremen Anschlüssen der Komponente.

Die Eigenschaft des Widerstands ist das Gegenteil der Leitfähigkeit, und verschiedene Faktoren bestimmen den Widerstand von a Material, wobei die wichtigsten die Art des Materials (Metalle, Keramik usw.), seine Geometrie und die Temperatur sind, bei der es sich befindet finden. Der elektrische Widerstand eines Leiters kann mit dem Ausdruck berechnet werden:

\(R = \frac{{\rho \cdot L}}{s}\)
Wo,
R: Elektrischer Widerstand (Ω)
ρ: spezifischer elektrischer Widerstand
S: Querschnittsfläche des Leiters
L: Leiterlänge

Der Widerstand eines Leiters hängt von seinem spezifischen Widerstand, seiner Länge und der Fläche seines Querschnitts ab.

Widerstandsverein

Bei der Auflösung von elektrischen Schaltungen, die Widerstände beinhalten, ist es im Allgemeinen erforderlich, die zu bestimmen der äquivalente Widerstand einer Vereinigung von Widerständen, deren häufigste Kombinationen in Reihe und sind parallel.

Vorwiderstände: Dies sind zwei oder mehr Widerstände, die über einen einzigen gemeinsamen Anschluss verbunden sind. Durch diese Art von Verbänden zirkuliert, wenn sie an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, die gleiche Stromstärke (i).

Der äquivalente Widerstand für eine Reihenschaltung wird bestimmt, indem jeder der Widerstände im Array addiert wird:

\({R_{equi – series}} = \mathop \sum \limits_{i = 1}^n {R_i}\)

Wenn Sie beispielsweise wie gezeigt drei Widerstände in Reihe geschaltet haben, ist der äquivalente Widerstand:

\({R_{equi – Reihe}} = 100 + 150 + 210\)

R._Equi-Serie = 460 Ω

Widerstände parallel: Die Anordnungen in diesem Fall werden identifiziert, weil zwei oder mehr Widerstände ihre beiden Anschlüsse gemeinsam haben. Wenn diese Arten von Verbindungen in einem Stromkreis vorhanden sind, der von einer Quelle gespeist wird, ist die Spannung (V), die an den Anschlüssen aller Widerstände erzeugt wird, gleich.

Der Kehrwert des Ersatzwiderstandes einer Parallelschaltung ergibt sich aus der Addition der Kehrwerte der Widerstände.

\(\frac{1}{{{R_{equi – parallel}}}} = \mathop \sum \limits_{i = 1}^n \left( {\frac{1}{{{R_n}}}} \Rechts)\)

Wenn Sie beispielsweise drei Widerstände parallel geschaltet haben, wie in der Abbildung gezeigt, beträgt der äquivalente Widerstand:

\(\frac{1}{{{R_{gleich – parallel}}}} = \frac{1}{{100\;}} + \frac{1}{{150\;}} + \frac{1). }{{210\;}}\)

\({R_{gleich – parallel}} = 46,67\;\)

Notiz: Wenn nur zwei Widerstände parallel verfügbar sind, ergibt sich der Ersatzwiderstand aus dem Verhältnis des Produkts der beiden Widerstände dividiert durch ihre Summe.

Wenn der Wert des Widerstands und seine Spannung oder sein Strom bekannt sind, kann der fehlende Parameter anhand des Ohmschen Gesetzes bestimmt werden:

V = ich. R.

Farbcode

Alle Materialien haben einen gewissen elektrischen Widerstand, und in der Elektronik kommt dieses Bauteil in unterschiedlichen Darstellungen vor, wie z Keramikwiderstände, die einen Farbcode verwenden, um ihren Nennwert und ihre Toleranz anzugeben, oder variable Widerstände oder Potentiometer. Die folgende Tabelle zeigt die unterschiedlichen Werte nach Widerstands-Farbcode:

Der Widerstand enthält vier farbige Bänder: Die ersten beiden Zahlen drücken den Widerstandskoeffizienten aus Die dritte Farbe ist der Multiplikationsfaktor in der Potenz zur Basis 10, und das vierte Band repräsentiert den Prozentsatz von Toleranz.

Unter Berücksichtigung der im Bildwiderstand angezeigten Farbfolge kann festgestellt werden, dass sein Wert (15 × 10² ± 5%) Ω

Widerstandsanwendungen

Nahezu alle elektrischen und elektronischen Schaltungen verwenden elektrische Widerstände Erhalten Sie die Variationen der Spannung oder Stromstärke gemäß den Anforderungen der Schaltkreis.

Die Elektronik hat sich weiterentwickelt und jeden Tag werden die Komponenten kompakter und integrierter, um Platz zu sparen und ihre Funktionen zu erweitern.

Die gebräuchlichsten elektrischen Festwiderstände sind Kohlenstoff oder Film, gewickelt oder Draht und schmelzbare Legierungen.

Wenn ein Strom durch ein Element mit Widerstand fließt, wird darin eine Leistung erzeugt, die normalerweise als Wärme abgeführt wird, daher wird es normalerweise verwendet dieses Prinzip in vielen Wohn- und Industrieanwendungen, wo es erforderlich ist, um Wärme zu erzeugen, wie z. B. Elektroherde oder Öfen industriell.