Elektrische Elemente/ Widerstand/ Kenngrößen

Nennwert und Toleranz des Widerstandes

Technische Widerstände sind ohmsche Widerstände. Sie sind nicht gleichermaßen einfach herzustellen.
Bestimmte technische Standardschaltungen verlangen Widerstände bestimmter Größe. Deshalb werden bestimmte Widerstände bevorzugt hergestellt.

Ihnen wurde ein Nennwert mit einer bestimmten Toleranz zugeordnet, dies dient zur Vermeidung von Verlusten und der Garantie von bestimmten Strömen, außerdem vereinfachte diese Standardisierung die Produktionsverfahren.

Der Nennwert gibt an wie groß der Widerstand normalerweise im Bauteil ist.
Die Toleranz gibt an, in wie weit der wahre Wert davon nach oben oder unten abweichen kann.
Die Nennwerte sind standardisiert in so genannten IEC-Reihen, die folgendermaßen ermittelt wurden:

• es wurden Zahlenreihen für eine Dekade (Zehnerpotenz) festgelegt
• es gibt eine geringfügige Überlappung von benachbarten Toleranzbereichen (bei voller Ausschöpfung)
• in jeder Dekade sind dieselben Werte zu finden
  

Die Nennwertbildung für einen Widerstand erfolgt nach der Formel:

IEC-Zahl × Dekadenanzahl (Zehnerpotenz) × Ω

z.B:

3,3 × $10^{3}$ × Ω = 3,3 kΩ

Es können auch Farben und Buchstaben zur Kennzeichnung des Nennwertes verwendet werden. (siehe Kapitel Kennzeichnung).

Belastbarkeit

Die Belastbarkeit gibt an, wie hoch die Temperatur im Widerstand werden darf, ohne dass sich physikalische oder technische Eigenschaften verändern.
Es werden von den Herstellern deshalb die Belastbarkeiten bei 40°C und 70°C angegeben.
Gängige Belastbarkeitsgrenzen sind 50 mW und 500 mW für kleine Widerstände und bis 100 W für große Drahtwiderstände.

Grenztemperatur

Die Grenztemperatur gibt an, wie hoch die Temperatur in einer Schicht maximal werden darf, ohne dass der Widerstand selbst durchbrennt.
Z. B. brennt ein Graphit-Widerstand bereits bei einer Temperatur von 125°C durch. Ein Chrom-Nickel-Widerstand hält hingegen eine Temperatur von 175°C aus, ehe er zerstört wird.

Alterungsverhalten

Gibt an, wie stark sich die technischen und physikalischen Eigenschaften unter bestimmten Bedingungen (Klima, Belastung, Gebrauchsdauer, etc.) verändern.
z.B.: Korrosion von Metallen

Kennlinien

Jede Widerstandsart (siehe Kapitel Arten) hat ihre spezifischen Kennlinien

3 Kennlinien eines linearen Widerstand

Kennlinie eines VDR (nicht linear)

Bestimmte Widerstandsarten reagieren auf Änderung von Umgebungsparametern mit einer Veränderung ihrer Kennlinie z. B.: Heißleiter und Kaltleiter

Temperatur-Widerstands-Kennlinie eines Kaltleiters

Temperatur-Widerstands-Kennlinie eines Heißleiters