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Leistungselektronik Grundlagen Widerstand

Von Dipl.-Ing. (FH) Michael Richter 2 min Lesedauer

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Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG
Cicor Group

Der elektrische Widerstand ist eines der wichtigsten und grundlegendsten Konzepte in der Elektrotechnik. Der Widerstand beschreibt, wie stark ein Material der Bewegung von elektrischem Strom entgegenwirkt.

Bei Widerständen mit 4 Ringen stehen die ersten beiden für den Wert, der dritte für den Multiplikator und der vierte für die Toleranz.(Bild: VCG – Richter)
Bei Widerständen mit 4 Ringen stehen die ersten beiden für den Wert, der dritte für den Multiplikator und der vierte für die Toleranz.
(Bild: VCG – Richter)

Nicht nur elektrische Leiter, sondern jedes Material besitzt einen charakteristischen Widerstand, der bestimmt, wie leicht oder schwer Elektronen durch das Material fließen können. Die elektrische Leitfähigkeit wird in Siemens pro Meter angegeben.

Definition Widerstand

Der elektrische Widerstand ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, den Fluss von elektrischem Strom zu hemmen. Er wird durch das Ohmsche Gesetz beschrieben, welches besagt, dass der Widerstand R gleich der Spannung V geteilt durch den Strom I ist.

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Da der elektrische Widerstand Materialabhängig ist, haben folgende Faktoren einen Einfluss auf ihn:

  • Material: Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche inhärente Widerstandswerte. Metalle wie Kupfer und Silber sind beispielsweise sehr gute Leiter und haben deshalb niedrige Widerstandswerte.
  • Länge: Je länger der Leiter, desto größer dessen Widerstand. Dies hängt damit zusammen, dass die Elektronen eine längere Strecke zurücklegen müssen. Da die Leitfähigkeit in Siemens pro Meter angegeben wird, ist dies auch sehr einleuchtend.
  • Querschnittsfläche: Ein Leiter mit großer Querschnittsfläche hat einen geringeren Widerstand als ein dünner Leiter, da er den Elektronen mehr Raum zum durchzufließen bietet.
  • Temperatur: Die meisten Materialien weisen bei steigender Temperatur einen höheren Widerstand auf, da die Atome bei höheren Temperaturen stärker schwingen und so die Bewegung der Elektronen mehr behindern

Einheit Widerstand

Die Einheit des elektrischen Widerstands ist im Internationalen Einheitensystem (SI) das Ohm. Abgekürzt mit dem großen griechischen Buchstaben Omega (Ω). Ein Ohm ist der Widerstand, den ein Leiter aufweist, wenn eine Spannung von einem Volt einen Strom von einem Ampere durch ihn hindurchtreibt.

Der Widerstand als Bauelement

Der elektrische Widerstand kommt nicht nur natürlich als Begleiterscheinung von Materialeigenschaften vor, sondern auch als Bauelement. Entweder als bedrahtetes Baulement, oder als SMD-Variante (Surface-mounted device). Als Baulement wird dieser in der Regel zur Strombegrenzung genutzt.

Bei Widerständen mit 4 Ringen stehen die ersten beiden für den Wert, der dritte für den Multiplikator und der vierte für die Toleranz.(Bild: VCG – Richter)
Bei Widerständen mit 4 Ringen stehen die ersten beiden für den Wert, der dritte für den Multiplikator und der vierte für die Toleranz.
(Bild: VCG – Richter)

Bedrahtete Baulemente sind durch einen Farbcode gekennzeichnet, welche sich über eine Tabelle decodieren lassen. Je nach Anzahl der Ringe auf dem Widerstand muss eine andere Tabelle zur Hand genommen werden.

 (mr)

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