Widerstandsarten, Farbcode-Tabelle und praktische Anwendung in der Elektrotechnik.
R = U / IWiderstand aus Spannung und Strom
P = I² × RWärmeleistung im Widerstand
Widerstände sind die grundlegendsten passiven Bauelemente der Elektrotechnik. Sie begrenzen Ströme, teilen Spannungen und wandeln elektrische Energie in Wärme um.
Dieser Ratgeber erklärt die verschiedenen Widerstandsarten, den Farbcode zur Wertbestimmung und die richtige Auswahl für unterschiedliche Anwendungen.
Widerstände werden durch Farbringe codiert. Die häufigsten Systeme sind 4-Ring und 5-Ring.
| Farbe | Ziffer | Multiplikator | Toleranz |
|---|---|---|---|
| Schwarz | 0 | ×1 | – |
| Braun | 1 | ×10 | ±1% |
| Rot | 2 | ×100 | ±2% |
| Orange | 3 | ×1.000 | – |
| Gelb | 4 | ×10.000 | – |
| Grün | 5 | ×100.000 | ±0,5% |
| Blau | 6 | ×1.000.000 | ±0,25% |
| Violett | 7 | – | ±0,1% |
| Grau | 8 | – | ±0,05% |
| Weiß | 9 | – | – |
| Gold | – | ×0,1 | ±5% |
| Silber | – | ×0,01 | ±10% |
Merksatz: "Besser Rechne Oder Gebrauche Gute Bunte Veilchen" (Schwarz, Braun, Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Violett)
| Typ | Eigenschaft | Anwendung |
|---|---|---|
| Kohleschicht | Günstig, etwas rauschend | Allgemein |
| Metallschicht | Präzise, rauscharm | Messtechnik |
| Metalloxid | Hohe Belastbarkeit | Leistung |
| Drahtgewickelt | Höchste Leistung | Hochlast |
| Typ | Funktion |
|---|---|
| Potentiometer | Manuelle Einstellung (Lautstärke, Dimmer) |
| Trimmer | Einmalige Justierung (Kalibrierung) |
| NTC (Heißleiter) | R sinkt bei T↑ (Temperaturmessung, Einschaltstrombegrenzung) |
| PTC (Kaltleiter) | R steigt bei T↑ (Übertemperaturschutz) |
| LDR | R sinkt bei Licht↑ (Dämmerungsschalter) |
| VDR/Varistor | R sinkt bei U↑ (Überspannungsschutz) |
Die maximale Verlustleistung bestimmt die Baugröße:
| Baugröße (SMD) | Leistung | Typische Größe |
|---|---|---|
| 0402 | 0,063 W | 1,0 × 0,5 mm |
| 0603 | 0,1 W | 1,6 × 0,8 mm |
| 0805 | 0,125 W | 2,0 × 1,25 mm |
| 1206 | 0,25 W | 3,2 × 1,6 mm |
| Bedrahtet | Leistung |
|---|---|
| 1/8 W | Standard klein |
| 1/4 W | Standard |
| 1/2 W | Mittel |
| 1 W | Größer |
| 2-5 W | Hochlast |
| 10+ W | Leistungswiderstände |
Wichtig: Bei hoher Verlustleistung auf Wärmeabfuhr achten!
Widerstände sind nicht in beliebigen Werten erhältlich, sondern in genormten Reihen:
| Reihe | Werte pro Dekade | Toleranz |
|---|---|---|
| E6 | 6 | ±20% |
| E12 | 12 | ±10% |
| E24 | 24 | ±5% |
| E48 | 48 | ±2% |
| E96 | 96 | ±1% |
E24-Reihe (am häufigsten): 1,0 – 1,1 – 1,2 – 1,3 – 1,5 – 1,6 – 1,8 – 2,0 – 2,2 – 2,4 – 2,7 – 3,0 – 3,3 – 3,6 – 3,9 – 4,3 – 4,7 – 5,1 – 5,6 – 6,2 – 6,8 – 7,5 – 8,2 – 9,1
Aufgabe
Ein Widerstand hat die Ringe: Braun-Schwarz-Rot-Gold. Welchen Wert hat er?
Lösung
1.000 Ω = 1 kΩ mit ±5% Toleranz
Aufgabe
Eine rote LED (U_F = 2 V, I_F = 20 mA) soll an 12 V betrieben werden.
Lösung
470 Ω oder 510 Ω, 1/4 W
IEC 60063: E-Reihen für Widerstände und Kondensatoren
IEC 60062: Farbcodierung für Festwiderstände
Die Normreihen stellen sicher, dass benachbarte Werte sich gerade so überlappen, dass jeder gewünschte Wert innerhalb der Toleranz erreicht werden kann.
Widerstände – Zusammenfassung:
Farbcode-Merksatz: Schwarz=0, Braun=1, Rot=2, Orange=3, Gelb=4, Grün=5, Blau=6, Violett=7
Formelübersicht:
| Berechnung | Formel |
|---|---|
| Widerstand | R = U / I |
| Verlustleistung | P = I² × R = U² / R |
Belastbarkeit beachten! Standardwiderstände: 1/4 W
E24-Reihe: 1,0 – 1,2 – 1,5 – 1,8 – 2,2 – 2,7 – 3,3 – 3,9 – 4,7 – 5,6 – 6,8 – 8,2
Der Toleranzring (Gold, Silber oder farbig bei Präzisionswiderständen) ist immer am Ende und hat oft etwas mehr Abstand zu den anderen Ringen. Beginnen Sie das Ablesen am gegenüberliegenden Ende. Bei 5-Ring-Widerständen sind die ersten drei Ringe näher beieinander.
Die ersten Ziffern sind der Wert, die letzte Ziffer ist die Anzahl der Nullen. Also: 10 mit 3 Nullen = 10.000 Ω = 10 kΩ. Beispiele: 470 = 47 Ω, 4R7 = 4,7 Ω, 1001 = 1.000 Ω = 1 kΩ.
Präzisionswiderstände (1% oder besser) sind nötig bei: Messbrücken, Spannungsteilern für Referenzspannungen, Verstärkerschaltungen mit definiertem Verstärkungsfaktor, Strommessung (Shunt-Widerstände). Für einfache Strombegrenzung reichen 5%-Widerstände.