Den Widerstand Farbcode leicht entschlüsseln

Was ist ein Widerstand?

Ein Widerstand ist ein elektrotechnisches Bauteil, das in elektrischen und elektronischen Schaltungen einen Ohmschen Widerstand (also einen Widerstand mit festen Widerstandswerten) realisiert. Auf diese Art wird der Stromdurchfluss begrenzt, etwa zum Schutz vor Überspannung. Wenn zwei oder mehr Widerstände als Reihenschaltung in einer Reihe geschaltet werden, können sie auch als Spannungsteiler eingesetzt werden. Für einen regelbaren Widerstand werden weitere Bauteile benötigt, etwa Potentiometer oder Transistoren. Der elektrische Widerstand spielt auch bei anderen Technologien eine Rolle: So wird bei Widerstandssensoren der temperaturabhängige Widerstand eines bestimmten Materials zur Temperaturmessung genutzt. Messwandler reduzieren eine extrem hohe Stromstärke hier auf einen präzise messbaren Wert.

Wie kann ein Widerstand gebaut sein?

Die üblichste und am weitesten verbreitete Bauform eines Widerstands ist ein Keramikträger mit zylindrischer Form und zwei axialen Anschlussdrähten. Dieser Träger ist mit einem Widerstandsmaterial beschichtet. Durch seine Zusammensetzung und die Schichtdicke erhält das Widerstandsmaterial einen bestimmten Widerstandswert. Es gibt verschiedene Bauformen von Widerständen:

• Drahtwiderstände haben meist eine axiale Form mit einem quadratischen Querschnitt und eine Füllung aus Quarzsand.
• Leistungs- und Hochleistungs-Widerstände werden meist in einer Mäanderform gebaut. Bei dieser Form lässt sich auf einer kleinen Fläche eine grosse Leiterlänge unterbringen.
• In Elektronik-Schaltungen übernehmen Bauteile mit anderen Prinzipien, etwa ATmega-Mikrocontroller (wie atmega8, atmega16 oder atmega32) oder mittels Lasertrimming hergestellte Widerstandschips, ähnliche Funktionen.

Welche Materialien können für Widerstände verwendet werden?

Die Funktion eines Widerstands kann mit verschiedenen Materialien erreicht werden, die nach der gewünschten Genauigkeit des Widerstandswertes, den es zu erreichen gilt, sowie nach ihrer Temperaturstabilität ausgewählt werden.

• Mit höchster Genauigkeit können Metallschichtwiderstände angefertigt werden. Sie haben abhängig von der verwendeten Legierung einen sehr geringen Temperaturkoeffizienten. Metallschichtwiderstände eignen sich auch als Sicherungswiderstände, die bei Überlastung eine sichere Unterbrechung des Stromflusses gewährleisten.
• Metalloxid-Schichtwiderstände eignen sich für sehr hohe Spannungen und sehr hohe Widerstandswerte.
• Folienwiderstände aus Manganin-Folie können als Bremswiderstände oder als Shunts zur Strommessung eingesetzt werden.
• Kohleschichten sind einfach einsetzbar, aber sehr ungenau und haben einen negativen Temperaturkoeffizienten.

Was bedeuten die Farben am Bauteil?

Der Widerstandswert sowie die Toleranz des Bauteils werden meist durch einen Farbcode gekennzeichnet. Eine Beschriftung wäre eigentlich die einfachste und klarste Lösung dazu, und bei grösseren Bauteilen sind Beschriftungen auch üblich. Da die am meisten gebräuchlichen Widerstände aber sehr kleine Bauteile sind, wäre eine Beschriftung nicht praktikabel. Daher werden sie durch Farbcodes gekennzeichnet. Ausserdem kann man durch die ringförmigen Farbcodes den Widerstandswert auch dann immer gut ablesen, wenn das Teil bereits in eine Schaltung eingelötet ist.

Wie kann ich mit den farbigen Ringen den Widerstandswert berechnen?

Widerstände sind mit einem Code aus Farbringen gekennzeichnet. Bei Kohleschichtwiderständen sind es meist vier Ringe, bei Metallschichtwiderständen fünf Ringe. Die ersten zwei (bei insgesamt vier Ringen) oder die ersten drei (bei insgesamt fünf Ringen) haben entsprechend ihrer Farbe einen bestimmten Zahlenwert:

• schwarz: 0
• braun: 1
• rot: 2
• orange: 3
• gelb: 4
• grün: 5
• blau: 6
• violett: 7
• grau: 8
• weiss: 9

Der folgende Ring (also der dritte bei vier Ringen beziehungsweise der vierte bei fünf Ringen) ist ein Multiplikator. Hier repräsentieren die Farben einen Faktor:

• braun: x 10
• rot: x 100
• orange: x 1000
• gelb: x 10000
• grün: x 100000
• blau: x 1000000
• violett: x 10000000
• gold: x 0,1
• silber: x 0,01

Mit diesen Werten lässt sich der Widerstandswert sehr einfach berechnen. Beispiel: Die ersten beiden Ringe sind grün – braun. Dann ist der Widerstandswert 51 (grün = 5, braun = 1), multipliziert mit dem Faktor 10.000 (für gelb) = 510.000 Ohm oder 510 Kiloohm. Bei fünf Ringen ergeben die ersten drei Farben entsprechend eine dreistellige Zahl (also etwa grün – braun – gelb: 514), die dann erst durch den vierten Ring multipliziert wird. Da das Berechnen der Farbwerte etwas mühsam ist und eine mögliche Fehlerquelle darstellt, gibt es dazu auch Tabellen oder praktische Online-Rechner.

Wie lässt sich der Toleranzwert ablesen?

Der letzte Ring des Farbcodes gibt immer die herstellungsbedingte Toleranz an und wird daher auch Toleranzring genannt. In der Regel ist er durch einen etwas grösseren Abstand zu den anderen Ringen gekennzeichnet:

• braun: 1 Prozent
• rot: 2 Prozent
• grün: 0,5 Prozent
• blau: 0,25 Prozent
• violett: 0,1 Prozent
• gold: 5 Prozent
• silber: 10 Prozent

Wovon hängt der Widerstandswert eines Kabels ab?

Der Widerstandswert eines Kabels hängt von vier Faktoren ab:

• der spezifische Widerstand des Materials
• der Leitungsquerschnitt
• die Länge des Kabels
• die Temperatur

Die Evaluierung des Kabelwiderstands kann mit Hilfe eines Kabelwiderstandsrechners erfolgen, der die dazu benötigte Formel anwendet.