Rådgiver
Modstande sikrer, at den elektriske strøm er begrænset. Modstande fås i mange forskellige modstandsværdier. Denne værdi udtrykkes i Ohm (Ω). Spændingen og strømmen er i et fast forhold til hinanden. Er der f.eks. en spænding på 1 V, som fører til en strøm på 1 A, er modstandsværdien 1 Ohm. Beregningen for dette er: U = I x R.
Teksten forneden er maskineoversat fra den tyske originaltekst.
Værd at vide om modstande
Tag den til, du vil have en LED med en jævnspænding på 12 V. Men på LED'en står der, at den kun er beregnet til en spænding på 2,1 V. For at lysdioden ikke flyver om ørerne med det samme, skal du tilslutte et byggeelement, som skaber ohmsk modstand: En teknisk modstand. Men hvad er en modstand, og hvordan virker den? De vigtigste oplysninger og passende artikler fremgår af følgende:
Hvad er modstand?
Hvilke modstandstyper findes der?
Hvilke teknologier til fastgørelse findes der?
Eksempel til beregning af en elektrisk modstand
FAQ: De hyppigst stillede spørgsmål om modstand
Hvad er modstand?
En modstand er et to-polet passivt konstruktionselement, som meget ofte finder anvendelse inden for elektroteknikken. Med dens hjælp kan forbindelsen mellem den påførte spænding og strømmen reguleres i et kredsløb. Den elektriske modstand måles i enheden O (ohm) og forkortes i kontrolbilleder oftest med versaler R (engelsk: resistor).
Switch-tegn på modstand
En strømkreds kan også indeholde flere modstande. Så skal du skelne mellem, om modstandene er parallelle eller serieforbundne. Alt efter placering fordeler strømmen og spændingen sig forskelligt på enkeltmodstande!
Med et enkelt klik på dette link får du flere oplysninger om kobling af modstande
Hvilke modstandstyper findes der?
Lineær modstand følger Ohmske lov, dvs. den spænding, der er anlagt (U), er direkte proportional med strømmen gennem (i). I modsætning hertil afhænger modstandsværdien (R) af andre parametre som temperatur eller lysindfald ved ikke-lineære modstande (også kaldet parameterafhængige modstande).
Forbilledlig modstandskarakteristik til lineære modstande: U og i er direkte proportionalt med hinanden
Til de lineære modstande hører:
- Skifteholdsmodstande
- Overspændingsafleder
- Effektmodstande
- Modstandsnetværk
- Modstandstråd
Forbilledlig modstandskarakteristik for ikke-lineære modstande: U og i er ikke direkte proportionalt med hinanden
Til de ikke-lineære modstande hører:
- Varmemodstand (NTC-termistorer)
- Koldleder (PTC-termistorer)
- Varistorer
Lineære modstande
Skifteholdsmodstande
En belastningsmodstand består af et beskyttelseslag, et modstandslag og to ledninger. Afhængigt af modstandslagets materiale findes der kullag-modstande og metalfilmmodstande. Kullags-modstande egner sig især til det høje frekvensområde. Metalfilmmodstande kan fremstilles med stor nøjagtighed og har en lav tolerance.
| Metalmodstand | Kulmodstand | |
|---|---|---|
| Teknisk forskel | Mere belastbar Tendens til mindre tolerance, hvilket gør den mere præcis. Ikke stærkt temperaturafhængigt, men modstanden | Mindre belastbar Højere tolerance, så de er mindre præcise. Ved stigende Varme reduceres modstanden. Anvendes især i højfrekvensområdet. |
| Optisk forskel | Blå eller grøn overtræk 5 eller 6 farveringe | Okkergefarvet overtræk 4 farveringe |
Metalmodstand med blå overtræk og 5 farveringe
Carbonbelægning-modstand med ockerovertræk og 4 farveringe
Det er betydningen af farvekoden på modstande
Hvis du dekrypterer farvekode, kan du beregne og bestemme modstandsværdi (i ohm). Ved hjælp af op til seks forskelligt indfarvede ringe kan du nemt aflæse alle relevante modstandsdata fra en farvekode-tabel.
De første to eller tre ringe giver modstandsværdi. Den fjerde farvering fortæller dig, hvilke du skal multiplicere resultatet med. Hvis farverne for eksempel fra de første fire ringe er orange, rød, blå og brun, er værdien 326×10 O = 3,26 kO (kilo-ohm). Det er også vigtigt at angive tolerancen, som er angivet i femte ring. Afhængigt af modstandstype rækker tolerancerne fra 0,1 til 10 %. Hvis du er på udkig efter en komponent med ekstremt præcis modstandsværdi, skal du holde dig til farverne grøn, blå og violet. Den sjette ring angiver temperaturkoefficienten.
Metallags-modstande med 4 eller 5 farveringe.
De nøjagtige værdier kan du finde i den tilsvarende farvekode-tabel.
Derudover er hver modstand forsynet med en angivelse af dens maksimale belastningsevne. Den ydelse, der omdanner en teknisk modstand til Varme, beregnes efter formlen P = U x i. (Ved vekselstrøm bruger man effektivværdierne.) De strøm- og spændingsværdier, der er forbundet med modstanden, skal altid være af en sådan art, at produktet ikke overskrider dets maksimale belastningsevne. Ellers går modstanden i stykker.
Modstandsfarvekode-tabel til modstande med 5 ringe
| Ring 1 | Ring 2 | Ring 3 | Ring 4 | Ring 5 | |
| sort | 0 | 0 | 0 | - | - |
| brune | 1 | 1 | 1 | x 10 | 1 % |
| Rød | 2 | 2 | 2 | x 100 | 2% |
| Orange | 3 | 3 | 3 | x 1.000 | - |
| Gul | 4 | 4 | 4 | x 10.000 | - |
| Grøn | 5 | 5 | 5 | x 100.000 | 0,5 % |
| Blå | 6 | 6 | 6 | x 1.000.000 | 0,25 % |
| Lilla | 7 | 7 | 7 | x 10.000.000 | 0,1 % |
| Grå | 8 | 8 | 8 | - | - |
| Hvid | 9 | 9 | 9 | - | - |
| Guld | - | - | - | x 0,1 | 5 % |
| sølvfarvet | - | - | - | x 0,01 | 10 % |
Modstandsfarvekode-tabel til modstande med 4 ringe
| Ring 1 | Ring 2 | Ring 3 | Ring 4 | |
| sort | 0 | 0 | - | - |
| brune | 1 | 1 | x 10 | 1 % |
| Rød | 2 | 2 | x 100 | 2% |
| Orange | 3 | 3 | x 1.000 | - |
| Gul | 4 | 4 | x 10.000 | - |
| Grøn | 5 | 5 | x 100.000 | 0,5 % |
| Blå | 6 | 6 | x 1.000.000 | 0,25 % |
| Lilla | 7 | 7 | x 10.000.000 | 0,1 % |
| Grå | 8 | 8 | - | - |
| Hvid | 9 | 9 | - | - |
| Guld | - | - | x 0,1 | 5 % |
| sølvfarvet | - | - | x 0,01 | 10 % |
Nem modstandsbestemmelse takket være et vitrometer
Bestem modstanden med et vitrometer.
Efter sammenligning af farvekoden med modstandslihr kan du nemt og bekvemt læse modstandens værdi.
Med vitrometer fra Conrad Components kan 6-dobbelt og 5-dobbelt farvekoder udlæses.
Det andet modstandsur hjælper med at afkode 4-dobbelt farvekoder eller 5-dobbelt farvekoder.
Begge vitrometer kan du bruge til at læse serie E 6, E 12, E 24, E 48 og E 96.
Overspændingsafleder
Med disse komponenter, som i det væsentlige består af en modstand, kan du beskytte elektriske apparater og ledninger mod farlige overspændinger. Overspændingsafleder, der er fyldt med gas, betegnes som gasafleder.
Funktionsmåde
Hvis den tilladte spænding, der passerer gennem overspændingslederen, overskrides, ioniserer gassen og danner en ledende lysbue. Overspænding bliver afledt på denne måde.
Vigtige nøgletal:
- Responstid: Varigheden af begivenhedens varighed til signaludgangen (kan være for nogle nanosekund)
- Nominel lækstrøm: Strømme, der flyder til beskyttelseslederen
Anvendelsesområder:
- Til beskyttelse af elektroniske komponenter og anlæg
- Beskyttelse af telekommunikationsdele og -udstyr
- NH-sikringer til lavspænding i strømfordeling og telekommunikation
Effektmodstande
Effektmodstande er modstande, som kan levere en højere ydelse. I elektronikken betegnes modstande på mere end 0,5 W som effektmodstand. Ofte bruges også begrebet højbelastningsmodstand. Effektmodstande er kendetegnet ved, at de ofte forsynes med kølekroppe eller varmeafledningspaneler. Aluminiumkabinettet eller varmeafledende flader bidrager også til en bedre varmeafledning. Disse forskellige former medfører, at effektmodstande kan se meget forskelligt ud.
Anvendelsesområder:
- Modstande med varmemodstande
- Afladningsmodstande
- Beskyttelsesmodstande
- Strøm- eller spændingsbegrænsning
Aksial kabelbaseret metalmodstand.
Modstandsnetværk og modstandstråd
For at spare komponenter kan du anvende modstandsnetværk eller -tråde.
Netværk indeholder flere modstande på én gang. Dermed kan du reducere antallet af anvendte komponenter i din elektriske enhed.
Du kan også købe modstand fra rullen: På modstandstråde angives det, hvor høj deres modstandsværdi pr. meter tråd er. Ledningerne når en høj alder uden tab af modstand og er meget belastbare. De egner sig dog kun i begrænset omfang til anvendelser, der kræver en præcis modstandsværdi.
Ikke-lineære modstande
Termistorer (temperaturafhængige modstande)
Termistorer defineres ved, at modstandsværdi er temperaturafhængig. Her gælder det om at skelne mellem to forskellige temperaturforhold, der opfører sig helt spejlvendt i forhold til hinanden. På den ene side er der tale om varmeleder, og på den anden er der koldledere. Termistorernes temperaturafhængighed fremgår tydeligt af databladene ved hjælp af formler, karakteristikker eller tabeller. Desuden skal du allerede inden købet af termistoren være klar over, hvilket medie (f.eks. vakuum, strømmende luft, væske og så videre) Du vil anvende komponenten. Med valget af medie ændres termistorens varmeledningsværdi.
Fordele for termistorer:
- Billig i anskaffelse
- Mulighed for meget små udformninger
- Stort område af nominelle værdier
- Stærk temperaturafhængighed af modstandsværdien
- Temperatursensorer
Varmemodstand (NTC)
PTC-modstand
Termistor (NTC-termistor)
Varmemodstand har en negativ temperaturkoefficient (NTC). Det betyder, at modstanden aftager ved stigende temperatur. Temperaturen kan enten afhænge af omgivelsestemperaturen eller af, om apparatet opvarmes af selvopvarmning.
Ledere af keramiske materialer er fremstillet på grundlag af metaloxider.
Anvendelsesområder:
Temperaturregistrering
varmeledning egner sig fremragende til registrering af omgivelsestemperaturen. Du sætter temperaturen på og udgiver en værdisbar modstandsværdi.
Tidsforsinkelse
her udnyttes modstandernes egenopvarmning. Når der flyder strøm gennem varmestige, opvarmes elementet efter et bestemt tidsrum. Med stigende temperatur falder modstandsværdien, ved en bestemt værdi kommer der en udgangsimpuls, da strømmen kan flyde uhindret.
Sensorer
med varmestige bruges også som sensor, for eksempel til at kunne registrere højden på et væskeniveau. Dette er muligt, da de har forskellige modstandsværdier i forskellige medier (vand, luft og så videre).
Koldleder (PTC-termistor)
Koldledere har en positiv temperaturkoefficient (PTC). Det betyder, at modstanden stiger med stigende temperatur. Temperaturen kan enten afhænge af den omgivende temperatur eller af komponentens selvopvarmning. Koldledere er fremstillet af keramisk materiale på basis af bariumtitanat.
Anvendelsesområder:
Temperaturføler til grove tilstande
koldledere kan anvendes til temperaturregistrering. Men de er mindre præcise end varmledere. De anvendte værdier er så snarere "for Varme", "normal" eller "for koldt".
Temperaturovervågning
for at tjene som temperaturovervågningskobling eller overtemperatur-beskyttelseskreds monteres direkte i den strømvej, der skal beskyttes. Dette er for eksempel ofte tilfældet ved transformatorer eller motorer. Ved for høj temperatur reducerer koldlederne strømoverførslen eller helt slår installationen fra.
Udnyttelse af den egenopvarmning
koldledernes egenopvarmning udnyttes for eksempel ved overstrømsbegrænsning, tidsforsinkelse eller ved gennemkobling af strømimpulser. Koldlederen opvarmes af strømflowet og modstanden øges. Strømmen begrænses.
Varistorer
Ved en varistor kan modstandsværdien indstilles variabelt ved hjælp af den anlagte spænding. Med stigende spænding falder modstandsværdien . Derfor kaldes den også Voltage Dependent Resistor (VDR). Varistorer fremstilles oftest af metaloxid ( MOV ). Mellem de enkelte zinkoxidkerner (krystalline mikrostruktur) udgør højohms-lag et netværk af serie- og paralleltilslutning. Når spændingen overskrides, nedbrydes spærrelag, og varistor bliver lavohmsk. Denne svellespænding er afhængig af sintertid og temperatur.
Hvad skal du være opmærksom på ved valg af varistoren:
- Maksimal tilladt driftsspænding: Den maksimale spænding, der må være konstant tilsluttet
- Varistorspænding: Elektrisk spænding, der ligger an, når der løber 1 mA igennem
- Beskyttelsesniveau (respondespænding): Spændingsfald ved strømme > 1mA; maksimalt beskyttelsesniveau = højeste tilladte spænding
- Maksimal lækstrøm : strøm, der højst må strømme, når den maksimalt tilladte driftsspænding er til rådighed
Hvilke teknologier til fastgørelse findes der?
SMD-modstande
Alle gentyper findes også som SMD-modstande. Forskellen er fastgørelsens type: De tidligere viste modstande fastgøres ved hjælp af THT (Through-Hole-teknologi) på printpladen, mens SMD-modstande monteres ved hjælp af SMT (Surface-Mounted-Technology). Du har altså ikke tilslutningsledninger. I stedet er SMD-modstande miniaturemodstande, som sættes direkte på printpladen. Der er runde (MELF) og kvadratiske (chip) SMD-modstande.
Fordele:
- Takket være de små mål er den egnet til anvendelse i små, elektriske apparater
- Induktiviteter, der opstår i tilslutningstråde, elimineres
En rund SMD-modstand kaldes også MELF
EN kasseformet SMD-modstand kaldes DERIMOD EN CHIP.
THD-modstande
Modstande, der bearbejdes med THT, tilbydes med forskellige tilslutninger:
- Skruetilslutning (venstre billede)
- Radial forbundet (mellemste billede)
- Aksial forbundet (højre billede)
Afhængigt af den konkrete kobling kan en af tilslutningerne vise sig at være bedre eller dårligere egnet.
Rørmodstand med skruetilslutning
Radial trådviklet højbelastningsmodstand
Aksial kabelbaseret modstand
Eksempel på beregning af modstand
Kontaktbilledet viser udgangspositionen for den modstand, der skal beregnes.
I eksemplet med den oprindeligt nævnte LED-lampe (2,1 V) kan du nu øve, hvordan en seriemodstand beregnes konkret. Led'en skal drives med en driftsspænding på 12 V og med en strøm på 20 mA. Kontaktbilledet ved siden af viser udgangspositionen.
I henhold til additionsreglen for serieforbundne modstande skal formodstand R absorbere en spænding på ur = 9,9 V ved en strøm på 0,02 A. I henhold til Ohmske lov ur = R x i er dette i overensstemmelse med en modstandsværdi på R = 495 O. Formodstand skal mindst have denne værdi, så dine LED'er ikke går igennem.
E-rækker
Der er ikke modstand mod at købe med vilkårlige værdier, men kun i et bestemt raster, modstandsserien eller også i E-serien. E3-serien indeholder for eksempel 24 tilladte værdier mellem 1 O og 47 MO. Tallet bag e er tæt forbundet med modstandens toleranceområde. E96-serien anvendes for modstande med 1 % tolerance.
Med dette link får du detaljerede oplysninger via E-rækker
I overensstemmelse med den tolerance, du angiver for din formodstand, kan du nu udvælge den næste største modstand i den passende E-serie. I E12-serien ville det være modstandsværdi 560 O. I E24-serien ville værdien være 510 O. Og i E96-serien kommer du med 499 O helt tæt på den beregnede værdi.
Når du allerede ved regning: Hvilken effekt skal seriemodstanden da skaffe for effektivt at beskytte dine LED'er? Fra formlen P = U x i får du direkte værdien 9,9 V · 0,02 A = 0,198 W. hvis du altså vælger en modstand med en maksimal belastningsevne på 0,25 W, er du på den sikre side.
Effekt = spænding * strømstyrke
FAQ: De hyppigst stillede spørgsmål om modstand
Hvilke data skal du være opmærksom på ved valg af modstand?
- Elektrisk effekt (strøm): Optaget strøm, når modstanden forsynes med nominel spænding, og den nominelle effekt afgives
- Saturation Current (mætningsstrøm): Forøgelse af den elektriske spænding medfører ingen forøgelse af strømmen
- Power Rating (nominel effekt): Maksimal kontinuerlig effekt, hvor modstanden kan drives uden at tage skade
- Nominel modstand: Er komponentens modstandsværdi
- Tolerance: Største tilladte afvigelse fra den nominelle modstand
- Afledningsevne: Maksimalt stødstrøm, som byggeelementet skal udholde én gang, ellers bliver det ødelagt
Hvad er jordmodstande, og hvordan adskiller de sig fra skifteholdsmodstande?
Stelmodstande hører til de ældste modstandstyper. I princippet består de af et stykke dårligt ledende materiale (f.eks. kul), som er forsynet med to tilslutninger. På grund af den enkle konstruktion har jordmodstande en kraftig støj. Desuden er deres virkning meget ikke lineær. I modsætning hertil anvendes der i skifteholdsmodstande kun et tyndt lag af det dårligt ledende materiale. På denne måde kan modstandens egenskaber styres væsentligt mere præcist.
BILMEKANIKEREN bruger ofte også udtrykket »massemodstand« som synonym for kontaktmodstand for billampefatninger. Hvis et lys f.eks. lyser mørkt, siger de, at der er en massemodstand på fatningen. Derved udsættes karrosseriet for korrosion og derved opstår der en masse mellem lampefatningen og karosseriet.
Det har imidlertid ikke noget at gøre med opbygningen af modstand, men betyder blot, at der er modstand mod karrosseriet (hvilket ikke burde være tilfældet).
Dette fænomen forekommer ikke kun i lysene, men også ved horn bliver mere støjsvage og mindre viskere.
Hvad er en blindmodstand?
Inden for vekselstrømsteknologi er modstanden et komplekst tal, dvs. den kan påvirke både størrelsen og faserne af strømmen eller spændingen. Den komplekse modstand er også kendt under navnet impedans. Impedansens imaginære del betegnes som blindmodstand. For eksempel har en kondensator i en vekselstrømskreds en reaktiv modstand på nul, selv om der i en jævnstrømscirkel overhovedet ikke kan strømme strøm gennem den. Begrebet blindmodstand skyldes, at der ikke opstår (termisk) tabseffekt ved sådanne modstande.