Weerstanden

afbeelding van Frank

De waarde van een elektrische weerstand wordt uitgedrukt in Ω.
Wanneer de waarde de 1000 overschrijdt wordt de waarde uitgedrukt in kΩ, wanneer de waarde het miljoen overschrijdt wordt het MΩ, theoretisch bestaat er ook nog de de miljard ohm de GΩ.

Weerstanden hebben een elektrisch vermogen dat ze kunnen in warmte omzetten, de meest voorkomende waardes 1/8W, 1/4W, 1/2W en 1W. Er bestaan weerstanden die hogere vermogen kunnen disiperen (in warmte omzetten) dat zijn dan de draadgewonden weerstanden zij zijn een stuk groter van de koolstof- en metaalfilmweerstanden..

De meest voorkomende weerstanden worden gemaakt van koolstof, met de stift van een potlood zou je dus kunnen je eigen weerstand maken. De weerstanden hebben een typische tolerantie (afwijking t.o.v. de aangegeven waarde) van 5% of 10%. Je kan ook precisie weerstanden kopen, die zijn gemaakt van een metaalfilm en hebben een lagere tolerantie.

Je kan niet elke waarde van weerstand kopen, de weerstanden worden ingedeeld in reeksen. Een reeks kent een beperkt aantal waardes, de meest voorkomende reeksen zijn E12 en E24. Hoe groter de E waarde hoe meer waardes(aangegeven als het getal na de E) worden aangeboden en hoe lager de tolerantie per reeks wordt:

  • E12: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82
  • E24: 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22,  24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82, 91

De E12 reeks heeft 10% tolerantie, de E24 reeks 5% deze is dan ook de meest voorkomende reeks.

 

Kleurcodes

Weerstanden hebben een kleurcode:

kleurcode
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
                   

Afhankelijk van de nauwkeurigheid (E-reeks) heeft een een weerstand 4 of 5 kleurringen.

Voorbeelden:

  • 4 kleurringen, de eerste twee zijn bruin-zwart is dus 1,0.
  • 5 kleurringen, de eerste drie drie bruin-zwart-groen is dus 1,05.

 

De derde kleurring (bij 4 kleurringen) of de vierde kleurring (bij 5 kleurringen) is de vermenigvuldingingsfactor.

kleurcode vermenigvuldingingsfactor
0,01 0,1 1 10 100 k 10k 100k M 10M
                   

Voorbeelden:

  • 4 kleurringen, de eerste drie zijn bruin-zwaart-rood is een waarde van 100Ω
  • 4 kleurringen, de eerste drie zijn groen-blauw-oranje is een waarde van 5,6kΩ
  • 4 kleurringen, de eerste drie zijn groen-blauw-goud is een waarde van 0,56Ω
  • 4 kleurringen, de eerste drie zijn oranje-oranje-zilver is een waarde van 0,056Ω

 

De laatste kleurring is de toleratie, die heeft meestal een grotere tussenafstand tegenover de andere kleurringen. Wanneer er slechts 3 kleurringen zijn is de tolerantie 20%

kleurcode tolerantie
10% 5% 2% 1% 0.5% 0.25% 0.1% 0.05%
               

Voorbeeld:

  • 3 kleurringen bruin-zwart-rood 100Ω ± 20%
  • 4 kleurringen bruin-zwart-rood-zilver 100Ω ± 10%
  • 4 kleurringen bruin-zwart-rood-goud 100Ω ± 5%
  • 4 kleurringen oranje-oranje-oranje-goud 3,3kΩ ± 5%
  • 5 kleurringen bruin-zwart-groen-oranje-bruin 1,05kΩ ± 1%
  • 5 kleurringen bruin-zwart-groen-groen-rood 105kΩ ± 2%
  • 5 kleurringen bruin-zwart-groen-blauw-bruin 1,05MΩ ± 1%

 

Soms is er nog een extra kleurband, die geeft de temperatuursafhankelijkheid van de weerstand aan. De weerstand heeft van een 5e of 6e band.

kleurcode temperatuursafhankelijkheid
1% 0,1% 0,01% 0,001%
       

 

Keuze van de weerstand

We gebruiken de formule om de weerstand R te berekenen.
R = U / I ⇒ R = 14V / 150mA = 14 / 0.15 = 93Ω

Een weerstand van 93 Ω bestaat niet in de E24 reeks, de meest nabij gelegen waarde is 91Ω.
Dit betekend dat onze stroom niet langer 150mA zal zijn maar wanneer we de wet van ohm gebruiken om de stroom te berekenen I = U / R = 14V / 91Ω = 154mA of 2,6% meer. Meestal geeft het geen probleem dat onze stroom wat groter wordt, de weerstand uit de E24 reeks heeft immer een tolerantie van 5% wat zou kunnen betekenen dat deze 93Ω zou kunnen zijn, omdat de werkelijke waarde varieert van 86,45Ω tot 95,55Ω.

Mocht de stroomsterkte exact 150mA moeten zijn moet je een weerstand met een hogere E waarde kiezen en dus een lagere tolerantie, meestal zijn dit metaalfilmweerstanden.

Online berekening van de weerstand/kleurcode

Hiervoor kan je terecht op versschillende websites, bv:

Wanneer je beschikt over een Android smartphone kan je een app installeren om je hierbij te helpen, bv:

Denk er aan, dat apps met reclame bandbreedte, extra processortijd en dus batterij gebruiken.

Disclaimer van Aansprakelijkheid:
Het gebruik van alle schema's formules en alle installatie instructies, berekeningen die kunnen worden gevonden op deze site volg je op eigen risico. Alle formules, tabellen, berekeningen werden gecontroleerd, maar er is geen garantie dat ze foutvrij zijn. Alles is gemaakt voor eigen gebruik, en ik vind ze zeer nuttig. Daarom wil ik ze hierbij delen met andere modelspoorweg hobbyisten. Al de items en procedures zijn getest op mijn eigen modelbaan, zonder dat deze enige schade heeft veroorzaakt. Maar dit wil natuurlijk niet noodzakelijk zeggen dat alle schema's in elke omgeving of op elk systeem zal werken. Ik kan natuurlijk geen aansprakelijkheid aanvaarden voor wat ik niet zelf heb gebouwd of heb berekend. Gebruik dus altijd je eigen oordeel en gezond verstand!