Was ist ein Widerstand?
Ein Widerstand ist eine Komponente eines Stromkreises, der dem Fluss von elektrischem Strom widersteht. Es hat zwei Anschlüsse, über die Strom geleitet werden muss, und ist so ausgelegt, dass die Spannung des Stroms abfällt, wenn er von einem Anschluss zum anderen fließt. Widerstände werden hauptsächlich verwendet, um bekannte sichere Ströme in elektrischen Bauteilen zu erzeugen und aufrechtzuerhalten.
Der Widerstand wird nach dem Ohmschen Gesetz in Ohm gemessen. Dieses Gesetz besagt, dass der elektrische Widerstand gleich dem Spannungsabfall an den Anschlüssen des Widerstands geteilt durch den angelegten Strom ist. Ein hoher Ohmwert zeigt einen hohen Stromwiderstand an. Diese Bewertung kann auf verschiedene Arten geschrieben werden: 81R steht beispielsweise für 81 Ohm, während 81K für 81.000 Ohm steht.
Die Menge an Widerstand, die ein Widerstand bietet, wird durch seine physikalische Konstruktion bestimmt. Bei einem Widerstand aus Kohlenstoffzusammensetzung ist resistiver Kohlenstoff in einen Keramikzylinder gepackt, während ein Kohleschichtwiderstand aus einer ähnlichen Keramikröhre besteht, aber einen um die Außenseite gewickelten leitenden Kohleschicht aufweist. Metallfilm- oder Metalloxidwiderstände werden auf die gleiche Weise hergestellt, jedoch mit Metall anstelle von Kohlenstoff. Ein Drahtwiderstand aus Metalldraht, der um Ton-, Kunststoff- oder Glasfaserschläuche gewickelt ist, bietet Widerstand bei höheren Leistungen. Diejenigen, die für Anwendungen verwendet werden, die hohen Temperaturen standhalten müssen, bestehen typischerweise aus Materialien wie Cermet, einem Keramik-Metall-Verbundwerkstoff oder Tantal, einem seltenen Metall, damit sie der Hitze standhalten können.
Widerstände sind mit Farbe oder Emaille beschichtet oder zum Schutz mit geformtem Kunststoff überzogen. Da sie oft zu klein sind, um beschrieben zu werden, werden sie mithilfe eines standardisierten Farbcodierungssystems identifiziert. Die ersten drei Farben stehen für den Ohm-Wert, und eine vierte Farbe gibt die Toleranz oder die prozentuale Nähe des Widerstands zu seinem Ohm-Wert an. Dies ist aus zwei Gründen wichtig: Die Art der Konstruktion ist ungenau, und bei Verwendung über dem Maximalstrom kann sich der Wert ändern oder das Gerät selbst kann verbrennen.
Jeder Widerstand fällt in eine von zwei Kategorien: fest oder variabel. Ein fester Widerstand hat einen vorgegebenen Widerstandswert für den Strom, während ein variabler Widerstandswert eingestellt werden kann, um unterschiedliche Widerstandswerte zu erzielen. Variable Widerstände werden auch als Potentiometer bezeichnet und werden häufig als Lautstärkeregler für Audiogeräte verwendet. Ein Rheostat ist ein variabler Widerstand, der speziell für die Verwendung mit hohen Strömen hergestellt wurde. Es gibt auch Metalloxid-Varistoren, die bei einem Spannungsanstieg ihren Widerstand ändern. Thermistoren, die den Widerstand entweder erhöhen oder senken, wenn die Temperatur steigt oder fällt; und lichtempfindliche Widerstände.