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Widerstand

Ein Widerstand begrenzt Strom und legt Spannungen fest. Er ist das häufigste Bauteil auf jeder Platine: LED-Strom, Pull-ups, Spannungsteiler, USB-C-Konfiguration.

Was er macht#

Ein Widerstand folgt dem ohmschen Gesetz: V = I × R. Legst du eine Spannung an, fließt ein proportionaler Strom; die Differenz wird in Wärme umgesetzt (P = V × I = I² × R). Auf einer Hobby-Platine erledigt er vier Aufgaben:

  • Strom begrenzen, zum Beispiel durch eine LED.
  • Ein Signal ziehen auf einen bekannten Pegel: Pull-ups und Pull-downs.
  • Eine Spannung teilen, damit ein 3.3 V-ADC einen 4.2 V-Akku messen kann.
  • Sich zu erkennen geben: 5.1 kΩ an den CC-Pins von USB-C.

Wichtige Kenngrößen#

  • Wert in Ohm, in Technikerschreibweise: 4k7 = 4.7 kΩ, 100R = 100 Ω.
  • Toleranz: 1 % ist heute das normale SMD-Bauteil und kostet so viel wie 5 %.
  • Belastbarkeit: Bauteile in 0603 vertragen 1/10 W, 0805 1/8 W. Ein Widerstand, der 5 V bei 10 mA führt, verheizt 50 mW, das ist in Ordnung; prüf alles, was echten Strom führt.

Spannungsteiler#

V_out = V_in × R2 / (R1 + R2)

Zwei 100 kΩ-Widerstände halbieren die Akkuspannung: Aus 4.2 V werden 2.1 V, sicher für einen ADC-Pin des ESP32. Hohe Werte verbrauchen wenig Akku (4.2 V / 200 kΩ = 21 µA), und ein 100 nF-Kondensator am Mittelpunkt gibt dem ADC eine niederohmige Quelle zum Abtasten.

Beispielschaltung: Ein LiPo an J1. R1/R2 halbieren VBAT zu VBAT_SENSE für einen ADC-Pin; C1 beruhigt den Messwert.
Ein LiPo an J1. R1/R2 halbieren VBAT zu VBAT_SENSE für einen ADC-Pin; C1 beruhigt den Messwert. Öffne das Beispiel resistor_divider von dieser Seite in PCB Canvas: „In meinen Schaltplan einfügen“.

Typische Werte#

Aufgabe Wert
Pull-up an einem Taster oder einer Reset-Leitung 10 kΩ
I²C-Pull-ups (3.3 V, kurzer Bus) 4.7 kΩ
USB-C CC (Device / Sink) 5.1 kΩ, einer pro CC-Pin
Serienwiderstand in der Datenleitung von WS2812 330 Ω
MOSFET-Gate Serie / Pull-down 100 Ω / 10–100 kΩ

Stolperfallen#

  • Lies den Code, nicht die Farbe. SMD-Widerstände sind mit Codes markiert (103 = 10 kΩ, 01C = 10 kΩ in EIA-96) oder gar nicht (0402, viele 0603). Halte die Rollen beschriftet.
  • Spannungsteiler belasten die Quelle. Der Eingang des ADC und sein Abtastkondensator ziehen Strom; sehr hohe Werte (1 MΩ+) machen die Messwerte verrauscht.

Footprint#

  • Handlöten: 0805 oder die axiale THT-Variante.
  • JLCPCB-Bestückung: 0603. Jeder Wert im Katalog ist ein Basic Part.