Weerstanden, wat zijn weerstanden en hoe lees je ze af?

Bij elektronica is er geen onderdeel dat vaker gebruikt wordt dan een weerstand. Een weerstand, ook wel resistor genoemd, is een passief elektrisch component dat geplaatst kan worden in een elektrisch circuit gebruikt worden om elektrische stroom beperkt door te laten gaan. Er zijn veel verschillende weerstanden, waarbij de standaard component qua weerstand varieert tussen de 1 Ohm en 10M Ohm. Hiermee varieert dus ook de hoeveelheid stroom die de weerstand door laat gaan.

Wat is een weerstand?

Een weerstands component heeft een weerstand van 1 Ohm als een voltage van 1V door de weerstand een resulteert in een ampere van 1A. Hierbij is het aantal ampere, de doorstroming van één coulomb (hoeveelheid elektronen, ongeveer 6.241504*10^18) per seconde. Weerstanden zijn onafhankelijk van de frequentie en veranderen de relatie tussen voltage en ampere niet. Dit betekent dat het niet uit maakt voor een weerstand of deze werkt op een circuit met een voeding op bijvoorbeeld gelijkstroom (DC) of wisselstroom (AC).

Omdat ook bij elektronica de natuurkunde wetten gelden, geldt ook hier de wet van het behoud van energie. De stroom die een weerstand tegenhoudt, is als het ware energie die tegen wordt gehouden. Deze energie moet weg en dat gebeurt door middel van warmte afgeven aan de omgeving. Een weerstand in een lopend elektrisch circuit kan dus warm zijn!

Wet van Ohm

De welbekende formule die de verhouding aangeeft tussen ampere, voltage en weerstand, wordt ook wel de Wet van Ohm genoemd. Deze formule stelt dat de spanning (U[V]) op een bepaald punt gelijk moet zijn aan het aantal ampere (I [A]) vermenigvuldigd met de grootte van de weerstand (R [Ohm]). In formulevorm luidt dit dus: U = I*R

Hiermee kan de spanning berekend worden aan de hand van een bekende stroom en weerstand. Om de grootte van de weerstand te berekenen met een bekende spanning en stroom is deze formule te gebruiken: R = U/I

Uiteraard is deze exact hetzelfde als de eerdergenoemde formule, alleen hier anders opgeschreven.

Hoe lees je een weerstand af?

In de praktijk hebben weerstanden een kleurcode om de grootte aan te geven. Bij elke kleur hoort een bepaalde waarde van 0 tot 9, waarmee deze grootte dus kan worden afgelezen. Om te beginnen volgen hieronder de verschillende kleuren met bijbehorend cijfer.


Wanneer je vervolgens de weerstand erbij pakt, is aan een van de uiteinden een zilveren of goudkleurige ring te zien. Dit geeft de tolerantie aan, en dus de kwaliteit van de weerstand. Een gouden ring geeft een tolerantie aan van 5% en een zilveren van 10%. Deze ring geeft tegelijk de richting aan vanwaar gelezen moet worden. De weerstand moet van links naar rechts afgelezen worden, waarbij de zilveren of gouden tolerantiering uiterst rechts zit. De meest linkse kleur geeft vervolgens het eerste getal, de kleur daar rechts van het tweede getal, en de derde ring geeft aan hoeveel nullen achter de eerste twee getallen moet komen.

Voorbeeld
De weerstand, of resistor, op de afbeelding bestaat uit vier ringen. Een van die ringen is goud, dit geeft aan dat de tolerantie 5% is. Dit geeft dus ook aan dat moet worden begonnen aan de andere kant, bij de bruine ring. Een bruine ring geeft een waarde van 1. De volgende kleur is zwart, dit geeft een waarde van 0. De derde kleur is rood, dit geeft een waarde van 2, en dus twee nullen. De grootte van de weerstand op de afbeelding bedraagt dus 1 0 00, oftewel 1000 Ohm.

Omdat bij elektronica vaak gewerkt wordt met hoge waardes voor de weerstand, worden drie nullen veelal weergegeven met de letter K (deze staat voor kilo, oftewel 1000). 1000 Ohm zal dus worden genoteerd als 1K Ohm. Getallen met 6 nullen worden vaak vereenvoudigd tot een M (miljoen), dus 2500000 Ohm, wordt 2.5M Ohm. Getallen met 9 nullen worden vereenvoudigd tot een G (giga).

Soorten weerstanden

Naast een 'normale' weerstand, die niks meer of minder doet dan alle stroom die binnenkomt verstoord en op die manier deels tegenhoudt, zijn er ook andere soorten op de markt. Hieronder volgen drie voorbeelden.

NTC Weerstand

NTC staat voor 'Negative Temperature Coefficient'. NTC weerstanden reageren op temperatuurverschillen en kunnen voor kleine temperatuurverschillen al grote verschillen creeeren qua grootte van een weerstand. NTC weerstanden worden veel gebruikt voor bijvoorbeeld sensoren in een oven, inbrekers alarmen, brandalarmen, koffiemachines, etcetera.

LDR Weerstand

Een LDR weerstand, ofwel Light Dependent Resistor, reageert niet op temperatuur zoals de NTC weerstand, maar op licht intensiteit. De weerstands grootte van de LDR zal verminderen wanneer de lichtintensiteit lager wordt. Deze weerstanden zijn gemaakt van cadmium sulfide en worden veelal gebruikt voor bijvoorbeeld straatlantaarns, alarm klokken en camera's.

POT Meter

Een POT meter, ofwel potential meter, is een variabele weerstand die de grootte van de weerstand aanpast aan de hand van de positie van een schuif op een rails. Hoe verder de schuif op de rails zit, hoe meer de stroom moet lopen door de rails die een bepaalde weerstand heeft per afstandseenheid. Potmeters zie je overal en gebruik je dagelijks: ze zitten in de volumeknop van je radio, lampdimmer of tuner van je radio.