Der Widerstand ist ein strombegrenzendes Bauteil. Nach dem Anschluss an den Stromkreis ist sein Widerstandswert festgelegt. Im Allgemeinen begrenzen zwei Pins den Strom durch den angeschlossenen Zweig, auch Widerstand genannt. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Anwendung und Entwicklung von Widerständen.

Widerstandsanwendung

Die Anwendung des Widerstands ist untrennbar mit seinen Eigenschaften verbunden. Beispielsweise unterscheiden sich die Anwendungen des Festvaristors und des variablen Widerstands. Der Widerstand des Festwiderstands kann nicht geändert werden, während der Widerstand des variablen Widerstands geändert werden kann. Der ideale Widerstand ist linear, d. h. der Momentanstrom durch den Widerstand ist proportional zur angelegten Momentanspannung, der variable Widerstand dient der Spannungsteilung; auf den blanken Widerstandskörper werden ein oder zwei bewegliche Metallkontakte gedrückt. Die Kontaktposition bestimmt den Widerstand zwischen den Enden des Widerstandskörpers und dem Kontakt.

Die häufigsten Anwendungen von Widerständen sind Reihen- und Parallelschaltungen. In vielen elektronischen Schaltungen werden Widerstände üblicherweise in Reihe oder parallel geschaltet. Der Schaltungsentwickler kann mehrere Widerstände mit Standardwerten kombinieren, um einen bestimmten Widerstandswert zu erreichen. Bei der Reihenschaltung ist der Strom durch jeden Widerstand der gleiche, äquivalente Widerstand. Er entspricht der Summe der einzelnen Widerstände.

Bei Parallelschaltungen ist die Spannung an jedem Widerstand gleich und der Kehrwert des Ersatzwiderstands ist gleich der Summe der Kehrwerte aller Shunt-Widerstände. Zur Lösung komplexerer Netzwerke kann das Kirchhoffsche Gesetz verwendet werden.

Ein Varistor beispielsweise ist ein Widerstandsbauelement mit nichtlinearer Volt-Ampere-Kennlinie. Er wird hauptsächlich zur Spannungsbegrenzung bei Überspannung im Schaltkreis und zur Absorption von Überstrom zum Schutz empfindlicher Geräte eingesetzt. Der Zweck des Varistoreinsatzes liegt darin, dass die auf den Varistor wirkende Spannungs-/Strombelastung je nach Anwendung unterschiedlich ist. Daher sind auch die Anforderungen an den Varistor unterschiedlich. Achten Sie auf diesen Unterschied, der für die korrekte Verwendung sehr wichtig ist.

Je nach Verwendungszweck können Varistoren in zwei Kategorien unterteilt werden: Varistoren zum Schutz und Varistoren für Schaltungsfunktionen. Die Schutzfunktion des Varistors kann in den meisten Anwendungen mehrfach wiederholt werden, manchmal wird er jedoch als einmaliges Schutzgerät verwendet, beispielsweise als Stromsicherung, die an eine Stromtransformatorlast angeschlossen ist. Kurzschlusskontaktvaristor.

Metallschichtwiderstände sind heute weit verbreitet und spielen eine wichtige Rolle im Militär- und Raumfahrtbereich sowie in der Elektronikindustrie und bei hohen Präzisionsanforderungen. Ein Metallschichtwiderstand ist ein Widerstand, bei dem ein spezielles Metall oder eine Legierung als Widerstandsmaterial verwendet wird, um durch Vakuumverdampfung oder Sputtern eine Widerstandsschicht auf Keramik oder Glas zu bilden. Solche Widerstände werden üblicherweise durch ein Vakuumverdampfungsverfahren hergestellt, bei dem die Legierung im Vakuum erhitzt und verdampft wird, um einen leitfähigen Metallfilm auf der Oberfläche des Keramikstabs zu bilden. Im Vergleich zu Kohleschichtwiderständen ist dieser Widerstand kleiner, rauscharm und stabil, aber auch teuer. Er wird häufig als Präzisions- und Hochstabilitätswiderstand eingesetzt und ist auch in verschiedenen Funkelektronikgeräten weit verbreitet.

Auch bei einem idealen Widerstand ändert sich der Widerstandswert weder mit der Spannung noch mit dem Strom, noch ändert er sich durch plötzliche Stromänderungen. Dies ist bei realen Widerständen nicht möglich. Der heutige interne Aufbau ermöglicht es, dass der Widerstand bei extremer Spannung oder Stromstärke relativ geringe Widerstandsänderungen aufweist.

Lichtempfindliche Widerstände sind ebenfalls weit verbreitet. Sie bestehen aus einem speziellen Widerstand aus einem Halbleitermaterial wie einer Sulfid- oder Selenidbarriere. Das Funktionsprinzip basiert auf dem internen photoelektrischen Effekt. Je stärker das Licht, desto geringer der Widerstand. Mit zunehmender Lichtintensität sinkt der Widerstandswert rapide, und der Lichtwiderstandswert kann bis zu 1 kΩ betragen.

Lichtempfindliche Widerstände sind lichtempfindliche Halbleiterbauelemente. Neben hoher Empfindlichkeit, schneller Reaktion, guten spektralen Eigenschaften und guter R-Wert-Konsistenz zeichnen sie sich durch hohe Stabilität und Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit aus. Sie werden in Kameras, Solar-Gartenleuchten, Rasenleuchten, Geldscheinprüfern, Quarzuhren, Mini-Nachtlichtern, optischen Tonsteuerungsschaltern und vielen anderen Bereichen der automatischen Schaltersteuerung eingesetzt.

Die Entwicklungsrichtung von Widerständen ist Miniaturisierung, hohe Zuverlässigkeit, hohe Stabilität usw. Um sich an die Entwicklung der Schaltungsintegration und -planarisierung anzupassen, wird der Bedarf an Chipwiderständen erheblich steigen, und Allzweckmodelle werden tendenziell Dickschichtwiderstände entwickeln. Der Präzisionstyp wird weiterhin tendenziell ein Metallfilm und ein Metallfolienwiderstand im Filmtyp sein.