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Komponenten ==> Widerstandsauswahl
- Widerstandsreihen
- Auswahl
- Berechnung
Es ist immer dasselbe: kaum hat man für seine LED einen Vorwiderstand
ausgerechnet und man steht auf der Webseite des Elektronikversandhändlers
und findet seinen Lieblingswiderstand nicht im Angebot. Was soll man stattdessen
nehmen? Was kommt dem Lieblingswiderstand so am nähesten? Auf der Suche
nach dem richtigen Angebot gibt es jetzt diesen Helfer.
Widerstände gibt es nur in Reihen zu kaufen. Reihen teilen die Zahlen
einer Dekade in 6, 12, 24, 48, 96 oder 192 Teilen auf und machen daraus eine
Reihe. Da feiert das alte Dutzend seine fröhlichen Urständ. Damit es
noch etwas komplizierter wird, macht man die Abstände dabei nicht gleich,
sondern deren Logarithmus: im unteren Bereich zwischen 1 und 4 gibt es mehr
Einzelwerte, im oberen Bereich zwischen 5 und 9 entsprechend weniger.
So sieht die Widerstandsreihe im Diagramm aus, hier für die Reihe E6.
Der Anstieg des Widerstandswertes von Nummer zur nächsten Nummer ist
zuerst sachte und wird von Nummer zu Nummer zunehmend steiler.
Der größte hier eingezeichnete Widerstand, Nummer 7 mit
1000 Ω, gehört schon zur nächsten Dekade. An Dekaden
gibt es: 0,1, 1, 10, 100, 1.000,
10.000, 100.000, 1.000.000 und 10.000.000.
Im Prinzip besteht also eine Sechser-Reihe aus 6 mal 9 = 54 Einzelwerten,
wobei die letzte Dekade nicht sehr gebräuchlich ist.
Und so sieht es aus, wenn man statt des Widerstandswerts dessen Logarithmus
aufträgt: ein schön gleichmäßiger Anstieg.
Die Reihen sind genormt und heißen E6, E12, etc. bis E192. Die Zahlenwerte
findet man im Internet oder in der Libre-Office-Tabelle weiter unten. Für jede
Dekade (1 bis 10, 10 bis 100, 100 bis 1.000, etc.) gibt es diese Einzelwerte.
Von 12 bis 24 kriegt man die Reihe auch bestellt und gekauft, darunter und
darüber sieht es dann beim Einkauf mau aus.
Man kann natürlich ins Internet gehen, sich eine Widerstandsreihe aussuchen
und dann händisch den nächsten heraussuchen. Aber das können
Rechner besser: dafür gibt es dieses
Libre-Office-Rechensheet. Das macht das
elektronisch und viel schneller und besser als von Hand.
Im Tabellenblatt "Auswahl" gibt man in das grün hinterlegte
Feld "Widerstand" den Widerstandswert ein, in die Zelle rechts
daneben die Dimension (nichts=Ω, kΩ oder MΩ). Im
Ausklappfeld in Zelle B5 stellt man die Widerstandsreihe ein: E6, E12, E24,
E48, E96 oder E192. Der dem eingegebenen Widerstand nächste
Widerstandswert erscheint dann in Zelle B6, seine Dimension in C7. Das war
es dann schon.
In Zelle B9 wird, abhängig von der E-Reihe, die maximale Toleranz
angezeigt. Die kann man verwenden, um in Zelle C9 rechts daneben seinen
eigenen Toleranzwert aus der Liste auszuwählen.
Die Anzahl und die Farben der Ringe kriegt man in der Zelle darunter
angezeigt.
Wie die Berechnung funktioniert steht hier.
Die Berechnungen erfolgen im Tabellenblatt "Widerstandsreihen".
In den Spalten A bis F des Tabellenblatts stehen die Widerstandswerte der
E-Reihen von 100 bis 1000. Diese sind aus der im Rechenblatt
"Roh-Reihen" angehängten Tabelle entnommen,deren Herkunft
im Link angegeben ist. Aus diesen Werten erfolgt die Auswahl.
Aus den Werten errechnen die Spalten G bis R errechnet das Blatt die
Schwellenwerte, ab der der nächsthöhere Wert gewählt
wird. Die Werte sind auf den Bereich 1 bis 10 normiert. Die Schwellenwerte
zum nächsthöheren Widerstandswert sind dabei nicht arithmetisch
gemittelt sondern logarithmisch, so wie die Widerstandsreihen auch aufgebaut
sind.
Der eingegebene Wert wird in Zelle L3 kopiert, seine Dimension in Zelle M3
und die eingestellte Widerstandsreihe in N3. Die Zellen O3 und P3 normieren
den Widerstandswert auf den Bereich zwischen 1 und <10.
Zelle R3 durchsucht die mit N3 ausgewählte Reihe nach dem Schwellenwert
und liest in der Spalte rechts daneben den E-Reihenwert aus.
Aus Dimension und der gefundenen Zehner-Mantisse berechnen U3 und V3 den
Zielwert und seine Dimension. Die Dimensionsermittlung erfolgt dabei
unabhängig von der Dimension der Eingabe, so dass alle Zahlen in
Ω, kΩ und MΩ angegeben werden, auch wenn der
Ursprungswert eine andere Dimension hatte.
Die Farben der Farbringe sind im Tabellenblatt "Farben" ermittelt.
Die Farbzuordnung zu Ziffern- und Multiplikatoren-Farben erfolgt mit der
Tabelle A4:B18, die Farbzuordnung der Toleranzen sind in der Tabelle C4:C13
enthalten.
Die Anzahl der Farbringe ist in Zelle G2 gebildet: drei für
20% Toleranz, vier für 5 und 10%, fünf für 2% bis 0,25% und
sechs für 0,1% und 0,05%.
Die Ringe und ihre Farben werden in H4:J10 ermittelt und sind in Zelle I12
als Text zusammengestellt. In der Spalte N sind die Farbringe farblich
dargestellt.
©2019 by Gerhard Schmidt