Widerstände

Widerstände haben die Funktion zum einen die Spannung herabzusetzen (z.B. für eine LED von 12V auf 2V), zum anderen aber auch den Strom zu begrenzen.
Es ist egal ob ein Widerstand vor oder nach dem Verbraucher angebracht ist, ebenso ist es egal wie herum der Widerstand angebracht wird. Will man den Vorwiderstand für eine LED berechnen, dann ist es wichtig, das ohmsche Gesetz zu beherrschen.

Die Grundgleichung lautet:

R = U / I
U = R x I
I = U / R

R ist der Widerstand in Ohm
U ist die Spannung in Volt
I ist die Stromstärke in Ampere

Beispiel:



Wir wollen einen eine LED, die 2V und 20mA (0,02A) verbraucht, an 12V anschließen und dafür den Widerstand berechnen.

Zuerst muss die Differenz von Versorgungsspannung und Durchlassspannung berechnet werden.

U = 12V - 2V
U = 10V

Dann muss die Differenz in die Gleichung eingesetzt werden.

R = U / I

R = 10V / 0,02A
R = 500Ohm

500 Ohm ist aber leider nicht in der genormten Widerstandswerttabelle enthalten, wir nehmen einfach den nächsten Wert: also entweder 470 Ohm oder 510 Ohm. Die etwas größere / kleinere Spannung verkraftet die LED ohne Probleme.


Bei einer Reihenschaltung von Widerständen (also hintereinander) kann man einfach die Widerstandswerte addieren:

Rges = R1 + R2 + R3 + ...

Schaltet man sie parallel, muss man folgende Gleichung anwenden:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + ...

Leistung:
Bei der Auswahl der Widerstände ist aber auch die maximale Leistung zu beachten. Soll eine Spannung bei hohem Strom abfallen (z.B. bei einem Lüfter) dann wird eine große Menge an Wärmeenergie im Widerstand frei, die abgegeben werden muss. Einfache Widerstände sind bis 0,25W freigegeben, darüber hinaus muss man spezielle Widerstände benutzen, die mehr vertragen (z.B. Hochlast-Drahtwiderstände (5W, 9W, 11W)). Dazu gibt es die Formel P=U*I. In unserem Fall würde das so aussehen.

P = U * I

P = 10V * 0,02A
P = 0,2W

Dieser Widerstand muss die Leistung von 0,2W aushalten also reicht hier ein 1/4W Widerstand.