Was ist ein Zementwiderstand?
Ein Zementwiderstand ist ein elektronisches Bauelement, das dem in einem Stromkreis fließenden Strom einen Widerstand entgegensetzt.
Es gibt viele verschiedene Arten von Widerständen, von denen Zementwiderstände als drahtgewickelte Widerstände klassifiziert werden. Dies liegt daran, dass viele von ihnen gewickelte Drähte als Widerstandselement verwenden, das den Stromfluss unterbricht. Einige Zementwiderstände verwenden andere Widerstandselemente als Wicklungen.
Drahtgewickelte Widerstände werden nach dem Material des Gehäuses eingeteilt, das die Außenseite bedeckt. Neben den Zementwiderständen gibt es drahtgewickelte Widerstände, metallgekapselte Widerstände und Emaille-Widerstände.
Anwendungen von Zementwiderständen
Zementwiderstände sind Widerstände in elektronischen Schaltungen, die den Stromfluss behindern. Je nach Zweck werden sie zur Strombegrenzung, zur Spannungsteilung oder zur Stromerkennung eingesetzt.
In vielen Fällen, in denen Zementwiderstände verwendet werden, ist die Temperatur des Widerstands hoch oder die Luftfeuchtigkeit hoch und der Widerstand verschlechtert sich schnell. Zementwiderstände fallen in die mittlere Leistungsklasse (<10 W) für Stromkreise.
Zementwiderstände sind sehr hitze-, feuchtigkeits- und vibrationsbeständig, da der Widerstand von Zement umgeben ist. Daher werden sie häufig auf elektronischen Platinen montiert, die in Hochleistungsgeräten im Freien verwendet werden.
Funktionsweise der Zementwiderstände
Zementwiderstände sind Widerstände in elektronischen Schaltungen und werden als Widerstand im Ohmschen Gesetz ausgedrückt. Das Ohmsche Gesetz wird durch die folgende Beziehung ausgedrückt
V (Spannung) = R (Widerstand) x I (Strom)
Die Einheit des Widerstands ist Ω (Ohm), die in Katalogen für Zementwiderstände zu finden ist. Zementwiderstände bestehen aus einem Widerstandselement, das als elektrischer Widerstand wirkt und in Zement eingekapselt ist. Das Widerstandselement erzeugt Wärme, wenn es von Strom durchflossen wird, und seine Aufgabe besteht darin, diese Wärme allmählich abzuleiten, damit sie weniger wahrscheinlich an die Umgebung abgegeben wird.
Bei den meisten Widerstandselementen handelt es sich um drahtgewickelte Widerstände, aber für größere Widerstandswerte (>100 Ω) werden manchmal auch Metalloxidschichtwiderstände verwendet. Aufgrund ihrer ausgezeichneten Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse werden sie im Freien unter ungünstigen Bedingungen, wie hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und starken Vibrationen, eingesetzt.
Die meisten Zementwiderstände sind drahtgewickelte Widerstände und entsprechen vom Aufbau her einer Spule. Daher haben sie eine Induktivitätskomponente. Da sich diese im Hochfrequenzbereich auswirkt, ist es sicherer, sie in Schaltungen zu vermeiden, die mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten, wie z. B. Hochgeschwindigkeitsschaltungen, da sie unerwartetes Rauschen erzeugen können.
Weitere Informationen zu Zementwiderständen
1. Vorteile von Zementwiderständen
Der für das Gehäuse von Zementwiderständen verwendete Zement ist nicht brennbar. Er entzündet sich auch bei hohen Temperaturen nicht und hat den Vorteil, dass er direkt auf der Platine montiert werden kann. Zementwiderstände eignen sich für den Einsatz als stabile Stromkreise in rauen Umgebungsbedingungen.
2. Nachteile von Zementwiderständen
Die meisten Zementwiderstände verwenden Wicklungen für die Widerstandselemente, die eine Induktivität erzeugen. Beim Einsatz in Hochfrequenz-Wechselstromkreisen führt dies zu einer Erhöhung der Impedanz. Ein Nachteil ist, dass diese Phänomene in Schaltungen, die mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten, wie z. B. Hochgeschwindigkeitsschaltungen, unerwartetes Rauschen verursachen können.
Bei der Induktivität handelt es sich um ein Phänomen, bei dem eine Erhöhung des durch eine Spule fließenden Stroms dazu führt, dass die Spule selbst arbeitet, um den Stromfluss zu verringern, und umgekehrt eine Verringerung des Stroms eine Erhöhung des durch sie fließenden Stroms bewirkt.
Die Impedanz ist das Verhältnis von Spannung und Strom in einem Wechselstromkreis und wirkt sich hemmend auf den Stromfluss aus. Sie drückt die Schwierigkeit des Stromflusses aus und ist äquivalent zum Widerstand in einem Gleichstromkreis.