Potentiometer und Widerstände in der Elektronik
Grundlegendes zu Widerständen
Ein Widerstand ist eine fundamentale Komponente in der Elektronik, die dazu dient, den Fluss des elektrischen Stroms in einem Schaltkreis zu hemmen oder zu regulieren. Als passive Komponente benötigen Widerstände keine externe Energiequelle. Sie werden häufig aus Materialien wie Kohlenstoff, Metall oder drahtgewickelten Materialien hergestellt. Widerstände gibt es in verschiedenen Formen und Größen. Sie sind oft mit einem Farbcode oder einem numerischen Wert markiert, der ihren Widerstandswert in Ohm (Ω) angibt. In elektronischen Schaltungen werden sie eingesetzt, um den Stromfluss zu steuern, den durch einen Schaltkreis fließenden Strom zu begrenzen und eine bestimmte Spannung zu erzeugen. Zudem finden sie Anwendung in der Spannungsteilung, Wärmeerzeugung und weiteren Funktionen.
Was ist ein Potentiometer?
Potentiometer, auch als variable Widerstände oder Rheostate bekannt, sind Widerstände, deren Widerstandswert verändert werden kann. Sie finden Anwendung in verschiedenen elektronischen Geräten, beispielsweise als Lautstärkeregler in Audio-Geräten, als Dimmer für Lichtschalter und als Abstimmregler in Radios.
Arten von variablen Widerständen
Es gibt zwei Haupttypen variabler Widerstände: Potentiometer und Rheostate. Ein Potentiometer ist ein variabler Widerstand mit drei Anschlüssen. Der Widerstand zwischen den äußeren Anschlüssen ist fest, während der Widerstand zwischen einem der äußeren Anschlüsse und dem mittleren Anschluss durch Drehen eines Knopfes oder Zifferblattes variiert werden kann. Rheostate sind variable Widerstände mit zwei Anschlüssen, bei denen der Widerstand ebenfalls durch Drehen eines Knopfes angepasst wird.
Aufbau und Funktionsweise
Variable Widerstände bestehen typischerweise aus einem resistiven Material wie Kohlenstoff. Der Widerstandswert kann durch Veränderung der Länge oder Breite des resistiven Materials geändert werden. Das resistive Element ist auf einer drehbaren Welle montiert, und der Widerstandswert wird durch Drehen dieser Welle verändert. Die Welle ist normalerweise mit einem Knopf oder Zifferblatt verbunden, das dem Benutzer erlaubt, den Widerstandswert anzupassen. Variable Widerstände gibt es in verschiedenen Größen und Leistungsbewertungen, abhängig von der Anwendung.
Linear vs. Logarithmisch
Variable Widerstände können entweder linear oder logarithmisch in ihren Widerstandswerten sein, abhängig von der gewünschten Reaktion des Schaltkreises. Lineare Potentiometer haben eine lineare Antwort, d.h. die Änderung des Widerstands ist direkt proportional zur Änderung der Position der Welle. Logarithmische Potentiometer, auch bekannt als Audio-Taper-Potentiometer, haben eine logarithmische Antwort. Das bedeutet, dass die Änderung des Widerstands nicht linear proportional zur Position der Welle ist, sondern eine allmählichere Änderung des Widerstands bei niedrigeren Positionen des Knopfes bietet, was eine präzisere Kontrolle bei niedrigen Lautstärkepegeln ermöglicht.
