Mario Sedlak
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Widerstände für elektronische Schaltungen

Ohm
(Abkürzung: Ω)

Ohm ist die Maßeinheit für den elektrischen Widerstand. Wenn eine Spannung von 1 V an einen Widerstand von 1 Ω angelegt wird, fließt 1 A Strom. Bei x Volt fließen am 1-Ω-Widerstand x Ampere (ohmsches Gesetz). Die Ohm sind der Umrechnungsfaktor zwischen Volt und Ampere. Es gilt:

1 &Omega = 1 V/A

In vielen Fällen kann der Widerstand eines Bauteiles als konstant angenommen werden. I. A. hängt er jedoch von Temperatur, Spannung, Wechselstrom-Frequenz uvm. ab.

Gebräuchliche Vorsätze

1 µΩ = 1 Mikroohm = 1 Millionstel Ohm = 10−6 Ω
1 mΩ = 1 Milliohm = 1 Tausendstel Ohm = 10−3 Ω
1 kΩ = 1 Kiloohm = 1000 Ohm = 103 Ω
1 MΩ = 1 Megaohm = 1 Million Ohm = 106 Ω
1 GΩ = 1 Gigaohm = 1 Milliarde Ohm = 109 Ω

Größenordnungen

10–100 µΩ Kontaktwiderstand zwischen 2 Hochspannungskomponenten
10–60 mΩ/km Hochspannungsleitung (110–765 kV, Erdkabel oder Freileitung)[1]
0,1 Ω Verlängerungskabel
100–400 mΩ Innenwiderstand einer Akku-Zelle
0,1 Ω–1000 MΩ Widerstand als Bauteil in elektronischen Schaltungen
100 Ω–100 kΩ Körperwiderstand eines Menschen (schwankt insbesondere mit der Feuchte der Haut)[2]
min. 1 MΩ Isolation in einem Gerät oder Stromkreis
1–100 GΩ Hochspannungswiderstand (für Messungen im Bereich von Kilovolt)

Verwendung

Die Einheit Ohm wird für verschiedene Größen verwendet:

Anmerkung
  • Wirkwiderstand (Resistanz)
Das ist der "übliche" Fall: Der Widerstand wirkt nur als Verbraucher, der der Spannungsquelle Energie entzieht und in Wärme oder eine andere Energieform umwandelt.
  • Blindwiderstand (Reaktanz)

für Spulen und Kondensatoren bei Wechselstrom

Ein Blindwiderstand begrenzt die Stromstärke wie ein Wirkwiderstand, aber ohne elektrische Energie zu verbrauchen.

Blindwiderstände werden in der Elektrotechnik als rein imaginäre Zahlen aufgefasst. Die imaginäre Zahl kommt jedoch üblicherweise nur in Formeln vor, nicht in konkreten Werten wie 100 iΩ. D. h. am Wert 100 Ω allein ist nicht erkennbar, dass es sich um einen Blindwiderstand handelt.

  • Scheinwiderstand (Impedanz)
Summe aus Wirkwiderstand (reelle Zahl) und Blindwiderstand (imaginäre Zahl). Ist eine komplexe Zahl. Oft wird aber der Betrag dieser Zahl als Scheinwiderstand angegeben.
  • Wellenwiderstand (Wellenimpedanz)

Blindwiderstand einer (theoretisch) unendlich langen Leitung

So erklären sich Angaben wie "50-Ω-Koaxialkabel" ohne Bezug zu einer Länge.

Der Wellenwiderstand muss beachtet werden, um Reflexionen eines Signals (= wechselnde Spannung) zu vermeiden.

für dünne Leiterschichten (z. B. Leiterbahn auf einer Platine)

Wenn die Dicke eines quaderförmigen Leiters einen fixen Wert hat, dann ist sein Widerstand nur noch vom Verhältnis seiner 2 anderen Seiten (die die "Fläche" bilden) abhängig:

  • Je länger der Leiter in der Richtung ist, in der der Strom fließt, desto höher sein Flächenwiderstand
  • Je breiter der Leiter ist, desto kleiner sein Flächenwiderstand

Der Flächenwiderstand ist der Widerstand eines Quadrats in Ohm. Die Größe des Quadrats ist egal! Nicht egal ist die Dicke: Je dicker, desto geringer der Flächenwiderstand. (Außerdem muss der Stromfluss im gesamten Volumen gleich sein, sonst ist der Widerstand höher.)

Schreibweise

Ω ist das einzige Einheitenzeichen, das nicht direkt auf einer Computer-Tastatur vorhanden ist. Was du tun kannst:

Schlechtere Varianten, die man leider auch antrifft:

Insbesondere auf Schaltplänen und am Gehäuse von kleinen Widerständen kommt die Elektroniker-Schreibweise vor, z. B.:

Mit dieser ungewöhnlichen Schreibweise soll verhindert werden, dass das Komma übersehen wird.

Abgeleitete Einheiten

Größe Einheit Abk. Anmerkung
  • spezifischer Widerstand
Ohm-Quadratmillimeter pro Meter Ωmm2/m

Doppelter Leiterquerschnitt (in Quadratmillimeter) = halber Widerstand

Doppelte Leiterlänge (in Meter) = doppelter Widerstand

Ohm-Meter Ωm = Ωm2/m = MΩmm2/m
  • Axial- oder Längswiderstand, z. B.
    • Widerstandsbelag einer Leitung (Wirkwiderstand)
    • Längsreaktanzbelag einer Leitung (Blindwiderstand)
Ohm pro Meter Ω/m Querschnitt des Leiters fix; Länge variabel
Ohm pro Kilometer Ω/km = mΩ/m
  • Querschnittswiderstand, z. B.
    • "Hautwiderstand" als Teil vom Kontaktwiderstand[3]
    • spezifischer Membranwiderstand (z. B. einer Nervenzelle)
Ohm-Quadratzentimeter Ωcm2 Länge des Leiters fix (oder irrelevant); Querschnittsfläche noch nicht festgelegt
  • spannungsbezogener Widerstand
Ohm pro Volt Ω/V für den Innenwiderstand von Spannungsmessgeräten
  • Leitwert
Kehrwert eines Ohms = Siemens S

Kehrwert des Widerstands

Relativ selten gebraucht

Weiter

Siemens

Quellen

[1] Kundur, P.: Power system stability and control. McGraw-Hill, 1994 laut Göran Andersson: Elektrische Energiesysteme, S. 79 (im PDF S. 87)
[2] Hans Fricke u. a. (Hrsg.): Grundlagen der Elektrotechnik. Stuttgart: Teubner, 16. Aufl., 1976 (ISBN: 3-519-26400-5), S. 14
[3] E-T-A Technische Informationen (PDF), S. 8

Seite erstellt am 7.10.2021 – letzte Änderung am 26.11.2021