Widerstände

Widerstände sind Bauteile mit beabsichtigten ohmschen Widerstandswerten (Formelzeichen R). Ihre Ausführungsformen sind

1. Draht-
2. Schicht- und
3. Halbleiterwiderstände.

Der Wert errechnet sich aus \( R = \frac{l}{ \gamma \cdot A } \)

Die Länge l des Drahtes oder der Strombahn in der Schicht, sowie das verwendete Leitermaterial (Leitwert) γ und sein Querschnitt A bestimmen

1. den Ohmwert und
2. den Leistungswert.

Es wird größenbedingt mit sehr kleinen Querschnitten (dünnen Schichten = Schichtwiderstand) gearbeitet. Wichtig für den praktischen Einsatz ist der Leistungsumsatz in Wärme. Wir müssen also nicht nur den Ohmwert, sondern auch den Wattwert beachten.

Festwiderstände

Bauformen von Festwiderständen sind:

1. Metall- oder Kohleschichtwiderstände,
2. Drahtwiderstände

Kennzeichnung

... mit vier oder fünf Ringen, je nach Reihe

Kennlinie

...eine Strom-Spannungs-Kennlinie zeigt über ihre Steilheit die Größe des Widerstandes.

Veränderbare Widerstände

...sind von Hand einstellbare Widerstände. Man nennt sie je nach Bauart auch "Trmmer", "Schiebe- oder Stellwiderstand" oder "Potenziometer".

Kennlinie

Sie zeigt die Charakteristik beim Einstellen des Potenziometers. Die einfachste Variante ist die lineare Charakteristik, was in der Praxis so ausschaut:

Veränderliche Widerstände

Sie können über physikalische Größen wie

1. Temperatur
2. Licht
3. Spannung

beeinflusst werden. So werden sie zum "Elektrischen Messen physikalischer Größen eingesetzt.

Kennlinien

PTC-Widerstand	NTC-Widerstand

Spulen

Spulen sind Induktivitäten (Formelzeichen L). Ihre Eigenschaften hängen von der quadratischen Windungszahl (aufgewickelter Kupferlackdraht) und dem magnetisierten Kern (Spulenfaktor AL = Herstellerangabe) ab.

Der Wert der Induktivität ergibt sich aus: \( L = N^2 \cdot A_L \)

 
    N .... die Windungszahl der Spule
    AL ... Die Spulenfaktor des Kernes (Vom Hersteller angegeben, damit man nicht soviel rechnen muss.)

Es gibt viele Bauarten:

1. Ringspulen
2. Formspulen

Kernmaterial ist

1. geschichtetes (lamelliertes) legiertes Eisenblech
2. Ferritkern

Für unseren Spulenkern im Labor gilt:
\( A_L = \frac{\mu \cdot A_{FE} }{ l_m } = \frac{ 0,75 \cdot 0,000144 m^2 }{ 0,0148m } = 0,000.001.598 H = 1600 nH\)

Ferritkerne können beliebig ausgeführt werden.

Formkerne	Ringkerne

Kondensatoren

Kondensatoren sind Ladungsspeicher deshalb spricht man auch von einer Kapazität. Die Kapazität C hängt vom dielektrischen Effekt der Zwischenisolation ε ("epsilon" = Di-Elektrizitätszahl), von der Plattenfläche A und von der Dicke der Zwischenisolation d ab.

Der Wert der Kapazität errechnet sich aus \( C = \epsilon \cdot \frac{A}{d} \)

Kondensatoren im Vergleich

Metall-Papier-Kunststofffolienkondensatoren

... sind bei Kurzschlüssen zwischen den Metallschichten selbstheilend.

Wickelkondensator

Elektrolytkondensatoren

Elektrolytkondensatoren sind gepolte Kondensatoren. Sie besitzen einen "+" - und einen "-" - Anschluss. Bei falschem Anschluss werden sie zerstört.

Superkondensatoren

... sind durch elektrochemische Prozesse im Elektrolyten den Akkus ähnlich aber wesentlich schneller geladen.