Was ist ein Drahtwiderstand?

Ein drahtgewickelter Widerstand ist ein elektronisches Bauteil, das dem elektrischen Fluss in einem Stromkreis einen vorbestimmten Widerstand entgegensetzt. Die Konstruktion eines drahtgewickelten Widerstands ist typischerweise eine spezifische Länge eines widerstandsbehafteten Metalldrahts, der um eine Form eines bestimmten Typs gewickelt ist. Die Möglichkeit, die genaue Menge an Widerstandsdraht, der während des Herstellungsprozesses in der Vorrichtung verwendet wird, zu steuern, ermöglicht es, sie mit einem sehr genauen Widerstandsbetrag herzustellen. Der drahtgewickelte Widerstand wird nicht nur als Präzisionswiderstand häufig verwendet, sondern auch in Anwendungen, bei denen das Bauteil in Hochtemperaturumgebungen standhalten und ordnungsgemäß funktionieren muss.

Ein gewöhnlicher Widerstand besteht normalerweise aus einem Kohlenstofffilm oder einem Verbundmaterial, das einer elektrischen Spannung innerhalb eines bestimmten Bereichs, der als Gerätetoleranz bezeichnet wird, einen Widerstand entgegensetzt. Während ein gewöhnlicher Widerstand eine Toleranz von fünf bis 20 Prozent seines Nennwertes aufweisen kann, ist ein drahtgewickelter Widerstand ein viel genaueres Gerät. Bei Verwendung eines widerstandsbehafteten Metalldrahts aus einer Nickel-Chrom-Legierung namens Nichrom beträgt der Toleranzbereich eines typischen drahtgewickelten Widerstands normalerweise ein Prozent oder weniger seines Nennwertes. Für spezielle Anwendungen kann es mit Toleranzen bis zu 1/100 von einem Prozent gefertigt werden.

Die Herstellung eines typischen drahtgewickelten Widerstands beinhaltet das Wickeln von Widerstandsdraht um eine Form, die üblicherweise aus Keramik, Glasfaser oder Kunststoff besteht, die normalerweise die Form eines Rohres oder eines massiven Zylinders hat. Eine Metallkappe mit einer daran befestigten Metallleitung zum Löten der fertigen Vorrichtung auf eine Leiterplatte wird dann über jedes Ende der drahtgewickelten Form gelegt und jedes Ende des Widerstandsdrahts wird an eine der Kappen gelötet. Der Körper des Gerätes wird dann mit einem nicht leitenden Lack, Emaille oder Kunststoff beschichtet.

Drahtwiderstände sind in Hochtemperaturanwendungen nützlich, da ihre Funktionskomponenten vollständig aus Metall bestehen. In diesem Fall werden die Drähte der Widerstände mit den Endkappen oder Metallringen verschweißt, die dem gleichen Zweck dienen. Anschließend werden die Geräte mit einem temperaturbeständigen, nicht leitfähigen Material überzogen und mit Aluminium- oder Keramikkörpern ummantelt.

Da der Widerstandsdraht in drahtgewickelten Widerständen die Form von Spulen um seine Form hat, können sie ein Phänomen namens Induktivität erzeugen, das die Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes ist, das Spannungen widersteht. Diese Felder wirken sich zwar nicht auf die Drahtwiderstände selbst aus, können aber andere Geräte in einem Stromkreis stören. Um dem induktiven Effekt entgegenzuwirken, werden spezielle rauscharme Drahtwiderstände hergestellt. Bei diesen Widerständen ist der Widerstandsdraht entweder in mehrere Richtungen, in speziellen Mustern oder um flache Formen gewickelt, wodurch die elektromagnetischen Felder, die die Geräte erzeugen können, stark verringert werden.