Drahtwiderstände

Wissenswertes über drahtgewickelte Widerstände

Ratgeber Drahtwiderstände

Drahtwiderstände

Drahtwiderstände weisen hervorragende Eigenschaften für hohe Nennleistungen auf, widerstehen hohen Impulsbelastungen sowie Transienten und können erhebliche Mengen an Energie aufnehmen. Nahezu jeder beliebige Widerstandswert, Genauigkeit sowie Zuverlässigkeit lassen sich im Rahmen der technischen Möglichkeiten verwirklichen. Dank der verwendeten Materialien sind sie sehr robust und weisen ein sehr geringes Stromrauschen auf.

Durch diese Eigenschaften erfüllen sie die Anforderungen an Präzisions- und Leistungswiderstände. Letztere sind mit einer Belastbarkeit bis mehreren hundert Watt und Temperaturen bis 350°C verfügbar. Durch die konstruktiven Merkmale lässt sich der Widerstandswert exakt einstellen. Dies bietet beste Voraussetzungen für kundenspezifische Anpassungen auch bei relativ geringen Stückzahlen.

MEGATRON ist Ihr Partner für individuelle und kundenspezifische Bauelemente. Mit unserem „Resistor Engineering“ beraten wir Sie zur funktionell und ökonomisch optimalen Lösung. Mit gesicherten Qualitätsprodukten und hoher Liefertreue setzen wir auf langfristige Partnerschaften und begleiten Sie über die gesamte Lebensdauer Ihrer Anwendung.


Ratgeber Drahtwiderstände
Schließen

Was ist ein Drahtwiderstand?

Drahtwiderstände zählen zu den elektrisch passiven Komponenten, die den Stromfluss durch eine elektrische Schaltung begrenzen. Von besonderer Bedeutung ist, wie aus dem Namen dieser Produkte hervorgeht, der verwendete Draht aus Metall, der als Widerstandsmaterial fungiert. Er ist entscheidend für Güte sowie Funktion und bestimmt mit den drei Faktoren

  • Material des Drahtes
  • Länge des Drahtes
  • Querschnitt des Drahtes

maßgeblich den Widerstandswert.

Die spezifischen Materialeigenschaften, sowie die Länge und der Querschnitt des Drahtes definieren, in welchem Umfang der elektrische Stromfluss beeinflusst wird. Materialien mit einem hohen Widerstand führen zu einem geringen Wert der Stromstärke. Die Stromstärke selbst entsteht durch die Bewegung der elektrischen Ladungsträger, das heißt durch die Elektronen im Leiter, wenn eine Spannung an die Enden angelegt wird. Das elektrische Feld, das durch die Spannung über die Länge des Leiters entsteht, führt dazu, dass die negativ geladenen Elektronen beschleunigt werden. Der elektrische Widerstand entsteht nun durch Stöße im Material, die einen Energieverlust der Elektronen im Leiter bewirken: Ein Teil der Bewegungsenergie wandelt sich in Wärmeenergie um. Die Elektronen bewegen sich langsamer und dies vermindert den Strom.
Lange Drähte erzeugen einen höheren Widerstand als vergleichsweise kurze. Wird allerdings der Querschnitt des Leiters erhöht, so wird der Widerstand geringer. Daraus lassen sich drei Prämissen formulieren: Der Wert des elektrischen Widerstands eines drahtgewickelten Widerstandselement ist

a) direkt proportional zum spezifischen Widerstand des Metalldrahtes
b) direkt proportional zur Länge des Metalldrahtes.
c) umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche des Metalldrahts

Allgemein gilt: Ein Widerstand mit einer größeren Masse kann mehr Energie pro Zeiteinheit aufnehmen und abführen und eignet sich daher für höhere Betriebsleistungen, was eine entscheidende Stärke von Drahtwiderständen ist.


Aufbau, Komponenten und Drahtlegierungen

Ein Drahtwiderstand besteht aus einem Widerstandselement mit Trägerkern und Metalldraht, elektrischen Anschlüssen und einer Ummantelung.

Das Widerstandselement setzt sich zusammen aus einem Metalldraht, der um einen Trägerkern aus nichtleitendem Material gewickelt ist. Die meisten Drahtwiderstände besitzen einen Keramikkern, aber auch Kunststoff oder Glas finden Verwendung. Das Drahtmaterial besteht aus bestimmten Legierungen wie Nickel-Chrom, Kupfer-Nickel-Mangan oder Eisen-Chrom etc. Die elektrischen Anschlüsse sind meist aus verzinntem Kupfer und für axiale oder radiale Applikationen ausgelegt. Das Widerstandselement ist mit einer Keramik- oder Epoxy-Beschichtung ummantelt und dient dem physikalisch-mechanischen Schutz, der Isolation, sowie zur Wärmeableitung. Für höchste Wärmeverlustleistung und hohe Leistungsaufnahmen werden beispielsweise Widerstandselemente in Aluminiumgehäuse mit Lamellen eingesetzt. Die Oberfläche des Gehäuses ist zur Isolation zusätzlich eloxiert.


Wicklungsarten

Drahtwiderstände haben aufgrund der Konstruktion als gewickelte Bauelemente eine gewisse Kapazität und Induktivität. Dadurch weisen sie vergleichsweise schlechte Hochfrequenzeigenschaften gegenüber anderen Widerstandstypen auf. Bei Applikationen mit Gleichstrom treten aufgrund der parasitären Kapazität und Selbstinduktion weniger Probleme mit der Wicklung auf, als bei Wechselstrom. Um diese Effekte allgemein zu reduzieren, gibt es verschiedene Wicklungstypen:

  • Bifilar Wicklung
  • Ayrton-Perry Wicklung

Je nach Anforderung der Applikation wird die entsprechende Wicklung verwendet.


Produktion und Qualitätsmerkmale von Drahtwiderständen

Damit die Widerstandsdrähte optimale Eigenschaften aufweisen, werden sie bereits vor dem Wickeln in Klimaschränken und mittels Langzeitlagerung künstlich vorgealtert. Das Wickeln von Präzisions-Drahtwiderständen mit dünnen und dünnsten Drähten ist nach wie vor eine Kunst, die nicht immer von Wickelautomaten abgenommen werden kann. Die Drähte sind so fein und die Spulen oft so winzig, dass sie zum Teil nur von den geschicktesten Händen unter dem Mikroskop bearbeitet werden können. Beim Wickelvorgang ist darauf zu achten, dass die mechanische Spannung des Drahtes ausreichend für eine feste Wicklung ist, der Draht aber nicht reißt und genügend Raum für die thermische Expansion im Einsatz bleibt. Schon beim Wickelvorgang selbst muss berücksichtigt werden, dass der Widerstand im anschließenden Alterungsprozess eine Änderung erfährt. Dieser Effekt wird durch das Aufbringen von etwas mehr oder weniger Widerstandsdraht berücksichtigt, als der Rechenvorgang zur Ermittlung der Drahtlänge ergab.
Je nach Applikation werden entsprechende Wicklungsarten für das Widerstandselement verwendet, um den Effekt der Induktivität zu reduzieren. Diese Arbeitsschritte sind aufwändiger und müssen mehrmals durch das Ändern der Wickelrichtung unterbrochen werden. Man spricht bei Messwiderständen von induktivitätsarmer Mehrkammerwicklung mit mehrmaliger Wicklungsumkehrung.
Beim Alterungsverfahren wird in erster Linie eine zyklische Wiederholung von tiefen und hohen Temperaturen im Klimaschrank bei spezifizierter Belastung angewandt um die geforderte Endstabilität zu erreichen. Dieses Verfahren ist notwendig, da sich die Drähte durch das Wickeln verspannen und durch den thermischen Alterungsprozess wieder entspannen. Hochgenaue Messwiderstände werden anschließend noch mit Impulsüberlast belastet, um eine weitere Stabilitätserhöhung zu erreichen. Danach werden alle Widerstände geprüft und die geforderten Werte abgeglichen.


Applikationen

Je nach Applikation sind die Anforderungen für Drahtwiderstände recht unterschiedlich. Präzisionsdrahtwiderstände werden typischerweise in Präzisions-AF-Dämpfern, Messbrücken und Kalibrierungsgeräten verwendet. Zur Überwachung der Batterielebensdauer in mobilen Handheld-Applikationen ist neben den elektrischen Eigenschaften der Widerstände die Baugröße von besonderer Bedeutung. Medizintechnische Anwendungen erfordern meist eine hohe Genauigkeit, wohingegen für industrielle Applikationen vorwiegend die Eignung für hohe Stromstärken interessant ist.
Drahtwiderstände finden ihre Anwendung vor allem auch als Schutz vor Überspannung. Überall dort, wo kurzfristig hohe Ströme aufgenommen werden müssen, um andere Bauteile vor Überlast zu sichern, sei es beim Ein- und Ausschalten von großen Verbrauchern oder gar bei einem Blitzeinschlag. Sie eignen sich gerade deshalb für Applikationen mit hohen Impulsbelastungen. Ein Beispiel ist der Einsatz in Defibrillatoren. Sie geben in kurzer Zeit eine hohe Menge an Energie ab, die von Drahtwiderständen ohne Probleme für diese Impulszeit aufgenommen werden kann.

Scroll
8 Ergebnisse gefunden
Drahtwiderstand-ASTRO2
Präzisionswiderstand ASTRO2 - Drahtwiderstand
Widerstand mit extrem großem Widerstandsbereich von 0,01Ω..6MΩ, Widerstandstoleranz bis zu ±0,005% und max. Arbeitsspannung von 900 V
  • Widerstandsbereich von 0,01...6MΩ
  • Exakte Werte bis zu 0,005% Widerstandstoleranz
  • Temperaturkoeffizienten bis zu ±10ppm/°C
  • Sehr langzeitstabil ±100ppm/Jahr 
Drahtwiderstand ASTRO5
Präzisionswiderstand ASTRO5 - Drahtwiderstand
Radial bedrahteter Widerstand mit großem Widerstandsbereich von 0,01Ω..1MΩ und Toleranz bis zu ±0,005%
  • Widerstandsbereich von 0,01..1MΩ
  • Exakte Werte bis zu 0,005% Widerstandstoleranz
  • Temperaturkoeffizienten bis zu ±10 ppm/°C
  • Sehr langzeitstabil ±100 ppm/Jahr
Praezisions-Drahtwiderstand-SUT_UT
Leistungswiderstand SUT - Drahtwiderstand
Kompakter 15 Watt Leistungs-Drahtwiderstand mit 0,01Ω…260kΩ, max. -55 °C…+250 °C, max. Arbeitsspannung 1050V – benötigt keinen Kühlkörper
  • Draht-Leistungswiderstand bis 15 Watt
  • Komprimierte Baugröße
  • Sehr gutes Impulsverhalten
  • Standardtoleranz ±0,01%…±10%
  • Temperaturkoeffizient ab ±20 ppm/°C
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
  • Widerstandswerte von 0,01Ω…260kΩ
  • Max. -55 °C…+250 °C
Praezisions-Drahtwiderstand-SUT_UT
Leistungswiderstand UT - Drahtwiderstand
10 Watt hochtemperatur Leistungs-Drahtwiderstand für max. -55 °C…+350 °C mit breitem Widerstandsbereich 0,01Ω…260kΩ – benötigt keinen Kühlkörper
  • Leistungswiderstand bis 10 Watt
  • Sehr gutes Impulsverhalten
  • Widerstandstoleranz ±0,01%…10%
  • Temperaturkoeffizient ±20 ppm/°C
  • Widerstandswerte von 0,01Ω…260kΩ
  • Max. Arbeitsspannung von 850V
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
  • Option (HT) Temperaturbereich von -55 °C…350 °C
  • Option 4poliger (Kelvin) Anschluss
Leistungswiderstand MAL
Leistungswiderstand MAL - Drahtwiderstand
50 Watt Leistungs-Drahtwiderstand @25 °C im Aluminiumgehäuse mit sehr hohem Temperaturbereich von -55 °C…+275 °C und max. Arbeitsspannung von 2200V
  • Leistung bis 50 Watt mit Kühlkörper
  • Widerstandsbereich von 0,01kΩ bis 250kΩ
  • Widerstandstoleranz ab ±0,01%
  • Standard TK ab ±20ppm/°C
  • Aluminiumgehäuse
  • Induktionsarme Wicklung (Option)
  • Zahlreiche Anschlussvarianten
Leistungswiderstand-Drahtwiderstand-feuerfest-MCV
Leistungswiderstand MCV - Drahtwiderstand
10 Watt @75 °C Leistungs-Drahtwiderstand im flammbeständigen Keramikgehäuse mit sehr hohem Temperaturbereich -55 °C…+275 °C – benötigt keinen Kühlkörper!
  • Flammbeständig - Drahtwiderstand in Keramik zementiert
  • Belastbar bis 10 Watt @75 °C
  • Benötigt keinen Kühlkörper
  • Widerstandswerte von 0,01Ω…90kΩ
  • Widerstandstoleranz bis zu ±0,01%
  • Temperaturkoeffizient ±20ppm/°C R>10Ω
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
Leistungswiderstand feuerfest MCU
Leistungswiderstand MCU - Drahtwiderstand
15 Watt @75 °C Leistungs-Drahtwiderstand im flammbeständigen Keramikgehäuse mit sehr hohem Temperaturbereich -55 °C…+275 °C – benötigt keinen Kühlkörper!
  • Flammbeständig - Drahtwiderstand in Keramik zementiert
  • Belastbar bis 15 Watt @75 °C
  • Benötigt keinen Kühlkörper
  • Widerstandswerte von 0,01Ω…90kΩ
  • Widerstandstoleranz bis zu ±0,01%
  • Temperaturkoeffizient ±20ppm/°C R>10Ω
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
  • Mit Abstandshalter (Option)
SMD-Drahtwiderstand-MSI
SMD Widerstand MSI - Draht
Flammbeständiger SDM Widerstand mit Belastbarkeit bis 4W@70 °C, sehr kleinen Widerstandswerten ab 0,005Ω, sehr hohem Temperaturbereich -55 °C…+275 °C
  • Belastbar bis 4Watt
  • Erhöhter Arbeitstemperaturbereich -55 °C…+275 °C
  • Flammbeständig UL94 V-0
  • Beliebige Widerstandswerte von 0,005Ω…50kΩ
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
  • Lieferung auf Gurt
Meine Produkte
Schließen
Loading...