Technologie weerstanden

Technologie van weerstanden 

KHLim-Lerarenopleiding 

René Peeters

Leerstof 

Leerstof: pagina 125 - 137 in Elektra 1 

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 2

Praktisch nut van weerstanden (1) 

Serie 

 

Serieweerstand 

 

Een voorschakelweerstand 

in serie met een LED om de 

stroom door de LED te 

beperken. 

 

Parallelweerstand 

 

Shuntweerstanden in een 

draaispoelmeter om 

gelijkstromen van 100 mA 

t.e.m. 1A te meten. 

parallel 



 

Terugkoppeling 

De 100 kΩ weerstand zorgt voor 

Een versterking van 10x 

Inverteren van de ingang 

IN = 0,4 V OUT = −4 V 

terugkoppeling 

spanningsdeler 

 

Spanningsdeler 

De LDR en de potentiometer (pot) 

vormen een spanningsdeler. 

LDR 

pot 



 

Industriële toepassingen 

 

 

 

 

Verwarmingsweerstand 

Remweerstand bij 

frequentieregelaars 

Aanloopstroombegrenzer en 

toererentalregeling van motoren 

Belastingsweerstand voor het 

testen van generatoren en 

batterijsystemen. 

 

Afvoer-unit van harmonischen 

op hoogspanningsnetten. 


Indeling van weerstanden 

Weerstanden 

Lineair 

Niet-lineair 

Regelbaar 

De weerstandswaarde blijft 

constant 

De weerstand is afhankelijk 

van omgevingsfactoren 

De weerstand is afhankelijk van 

de positie van een sleepcontact 

I (A) 

5Ω 

10Ω 

20Ω 

R (Ω) 

R (%) 

Inv log 

lin 

log 

U (V) 

T (°C) 

Verplaatsing of draaihoek (%) 


Lineaire weerstanden 

Weerstanden 

Lineair 

1 2 

1. Draadgewonden 

2. Koollaag 

3. Metaalfilm 

4. Smeltweerstand 

3 4 


Draadgewonden weerstand 

glazuur 

cement 

Aluminium koellichaam 

 

 

 

Samenstelling 

Weerstandsdraad gewikkeld rond 

een isolerend/hittebestendig 

wikkellichaam. Afdeklaag uit 

glazuur, emaille of cement. Extra 

koeleffect met aluminium 

koellichaam. 

Weerstandswaarde 

De weerstandswaarde & tolerantie 

worden op de afdeklaag gedrukt. 

B.v. 2R7 = 2,7Ω of 2k7 = 2700 Ω 

Gebruik 

Vermogengrootte > 2W. 

Als zeer nauwkeurige weerstand 

voor de meettechniek. 

Als cross-over weerstand in 

luidsprekers. 


Koollaagweerstand 

1 2 3 tol 

10 x 10 2 Ω - 5% 

 

 

 

Samenstelling 

 

Op een keramisch staafje wordt een 

koollaag of koolstoffilm aangebracht. 

De uiteindelijke waarde bekomt men 

door de koolstoffilm spiraalvormig 

(schroefdraad) weg te laseren. Een 

afdeklaag beschermt de filmlaag. 


 

 


staan op de afdeklaag gedrukt dmv 

een kleurcode bestaande uit 4 ringen. 

B.v. bruin-zwart-rood-goud = 1kΩ-5% 

Gebruik 

Vermogengrootte 0,2 tot 2 W 

Tolerantie 5 tot 20% 

Goedkoop 


Metaalfilmweerstand 

1 2 3 4 tol 

100 x 10 -2 Ω - 1% 

 

 

 

 

Samenstelling 

Keramisch staafje + metaalfilm + 

afdeklaag. 


De kleurcode & tolerantie bestaan 

uit 5 ringen. 

Gebruik 

Vermogengrootte 0,2 tot 2 W 

Tolerantie ≤ 1% 

Voordelen 

Nauwkeuriger dan koolfilm 

Geen afwijking t.g.v. temperatuur 

Betere stabiliteit (veroudering) 

Beter belastbaar dan koolfilm 


Smeltweerstand (CTR) 

Silicone type 

CTR = Critical Temperature Resistor 

Cement type 

 

 

 

Samenstelling 

Weerstandsdraad gewikkeld rond 

een hittebestendig staafje. 

Speciale afdeklaag voor 

vlamverdovend effect. 



worden op de afdeklaag gedrukt. 

B.v. R27 = 27Ω 

Gebruik 

Werkt in normale omstandigheden 

als weerstand. 

Functioneert als zekering bij 

stroom –en spanningspieken. 

Dooft de vonk die ontstaat. 


Dissipatievermogen 

Niet op ware grootte! 

 

 

 


 

 

Koollaag –en metaalfilmweerstanden 

behoren tot de groep filmweerstanden. 

Bij deze groep moet de ontwikkelde 

warmte hoofdzakelijk afgegeven 

worden via de aansluitdraden. 

Metaalfilmweerstanden kunnen 

hogere temperaturen verdragen dan 

koollaagweerstanden en zijn dus meer 

belastbaar. 

Bouwvorm 

 

Hoe groter de afmetingen (bouwvorm) 

des te groter is het 

dissipatievermogen. 

Gebruik 

 

Beschikbare vermogens: 1/8W – 2W 



 

 

 

 

Dissipatievermogen of nominaal vermogen 

 

 

Elektrische stroom door weerstand ⇒ warmte (joule-effect). 

Dissipatievermogen/nominaal vermogen = max. toelaatbaar joule-effect. 

Algemene Vermogenformule 

Formule nominaal vermogen 

Nominale stroomsterkte 

P = U ⋅ I = R ⋅ I 

P 

I 

nom 

= U 

nom = 

nom 

P 

R 

⋅ I 

nom 

nom 

2 = 

U 

R 

2 

= R ⋅ I 

2 

nom 

2 

U 

= 

R 

nom 

 

 

P nom 

is herkenbaar aan de bouwvorm (1/8 – 2 W bij kool- metaalfilm) 

R is bekend via de kleurcode op de weerstand gedrukt (zie verder) 


Voorbeeld 1 – Maximale stroomsterkte 

 

 

Gegeven: Een 330 Ω voorschakelweerstand 

voor een LED 1,9V@20mA heeft een 

vermogen van ½ W. 

Gevraagd: a) Bereken de nominale stroomsterkte. 

b) Wordt de weerstand overbelast? 

 

Oplossing: 

 

Nominale stroom 

I 

nom 

= 

P 

R 

nom 

= 

0,5 

330 

= 

38,9 

mA 

 

 

Inom (38,9 mA) > I LED 

(20 mA) 

De weerstand wordt niet overbelast. 


Voorbeeld 2 – Vermogengrafiek 

Gegeven: Een weerstand van 2 W wordt aangesloten op volgende 

spanningen; U1 = 10 V, U2 = 5 V en U3 = 2,5 V. 

Gevraagd: a) Bereken de toegelaten stroomsterkten I1, I2 en I3. 

b) Teken de vermogengrafiek I = f(U). 

Oplossing: 

 

Om 2 W vermogen om te zetten, heb je volgende stroomsterkten nodig: 

I 

I 

I 

= U 

P 

1 

2 

= 

10 

2 

= 

5 

1 

= 

= U 

P 

2 

= 

2 

2 

2,5 

3 

= = 

= U 

P 

3 

0,2 A 

0,4 A 

0,8 A 


Voorbeeld 2 – Vermogengrafiek 

Door het uitzetten van U x I bekomt men rechthoeken waarvan de oppervlakte het 

vermogen voorstelt. De uiteinden komen samen op een hyperbool. Hoe meer 

punten men berekent , des te nauwkeuriger is het verloop van de hyperbool. 

I (A) 

I (A) 

P2 

P3 

P1 

0,8 

0,4 

0,2 

Algemeen verloop 

P1>P2>P3 

2,5 5 10 

U (V) 

Hyperbool: Y × X = cte 

⇒ I × U = cte 

U (V) 


Tolerantie 

 

 

Tolerantie 

 

 

Tijdens het vervaardigen van weerstanden tracht men de 

vooropgestelde waarde zoveel mogelijk te benaderen. 

Door onnauwkeurigheden in het productieproces kan deze 

vooropgestelde waarde afwijken van de werkelijke waarde. Deze 

afwijking noemt men tolerantie. 

Handelswaarden 

20%, 10%, 5%, 2%, 1% en 0,5% 

Kleurcode voor toleranties 

(zie weerstandswijzer elektuur) 


E-reeks 

 

E-reeks 

Constructeurs hebben bepaalde referentiewaarden in een E- 

reeks samengevat. 

E6 = 10 – 15 – 22 – 33 – 47 – 68 

E12 = 10 – 12 – 15 – 18 – 22 – 27 – 33 – 39 – 47 – 56 – 68 – 82 

Bij elke reeks hoort een standaardtolerantie (lager is nog beter) 

E6 heeft 20% (komt weinig voor) 

E12 heeft 10% 

E24 heeft 5% (courant type) 

Hoe hoger de E-reeks des te lager de tolerantie 

Voorbeeld E24 met 5% 

 

 

 

330 Ω - 5% = 330 – 16,5 = 313,5 Ω 313,5 Ω < R < 346,5 Ω 

330 Ω + 5% = 330 + 16,5 = 346,5 Ω 

Een productielot van bijvoorbeeld 1000 x 312 Ω wordt afgekeurd. 


Kleurcode 

 

Kleurcode = eenvormige wijze van weerstandsherkenning 

 

 

Elke gekleurde ring staat voor een getal, zie tabel beneden. 

De positie van een ring geeft aan indien het gaat om: 

 

 

 

 


Vermenigvuldigingsfactor 

Tolerantie 

Temperatuurscoëfficiënt 

Zwart Bruin Rood Oranje Geel Groen Blauw Violet Grijs Wit 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 


Kleurcode – Geheugensteuntje 

Korte zin om de kleurcode te onthouden 

Zij Bracht Rozen Op Gerrit’s Graf Bij Vies Grijs Weer. 

Zwart Bruin Rood Oranje Geel Groen Blauw Violet Grijs Wit 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 


Kleurcode 4 en 5 ringen 

 

Koollaagweerstand = 4 ringen 

1 = eerste cijfer weerstandswaarde 

2 = tweede cijfer weerstandswaarde 

3 = vermenigvuldigingsfactor 

4 = tolerantie 

Resultaat = 100 kΩ ± 2% 

1 0 x 10 4 Ω ± 2% 

4 8 7 x 10 2 Ω ± 1% 

 

Metaalfilmweerstand = 5 ringen 

1 = eerste cijfer weerstandswaarde 

2 = tweede cijfer weerstandswaarde 

3 = derde cijfer weerstandswaarde 

4 = vermenigvuldigingsfactor 

5 = tolerantie 

Resultaat = 48,7 kΩ ± 1% 


Kleurenkaart (1) 

Ring 1-2 = weerstandswaarde 

Ring 3 = multiplier 

Ring 4 = tolerantie 







Ring 6 = temperatuurcoëfficiënt 


Weerstandswijzer – Elektuur 


Voorbeelden – Kleurcode 

10 x 10 0 ± 5% = 10 Ω ± 5% 

22 x 10 2 ± 5% = 2200 Ω ± 5% 

27 x 10 2 ± 5% = 2700 Ω ± 5% 

47 x 10 3 ± 2% = 47 kΩ ± 2% 

194 x 10 1 ± 1% = 1940 Ω ± 1% 


Niet-lineaire weerstanden 

Weerstanden 

Niet-lineair 

1 2 4 5 

1. NTC 

3 

2. PTC 

3. LDR 

4. VDR 

5. Rekstrookjes 


NTC weerstand (Heißleiter) 

NTC = Negatieve Temperatuur Coëff. 

- θ 

 

 

 

 

Samenstelling 

 

Halfgeleidermateriaal 

Grafiek 

 

 

R daalt exponentieel als de 

temperatuur stijgt. 

R25 = weerstand bij 25°C = referentie 

Voorbeeld 

 

R25 = 10 kΩ (zie pijlen). 

Gebruik 

 

Temperatuurmeting zonder grote 

nauwkeurigheid; diepvriezer, oven, 

thermostaat, koelwater auto… 


Berekening van een NTC 

 

 

Opwarming NTC 

 

 

 

Omgeving = de NTC neemt de omgevingstemperatuur aan (water CV). 

Eigen verwarming = door joule-effect warmt de NTC op, hoe hoger de 

stroom door de NTC, des te warmer zal hij worden. 

De afkoeltijdconstante van een NTC is eerder hoog; van sec → min. 

Berekening R T bij een bepaalde temperatuur T 

 

 

NTC’s hebben een exponentieel verloop R = f(T) 

Vereenvoudigde formule voor berekening R T 

R 

T 

= 

R 

N 

⋅e 

1 

B⋅( 

− 

T 

1 

T N 

) 

R T 

NTC-weerstand bij temperatuur T in K 

R N 

NTC-weerstand bij referentietemperatuur T N 

T, T N 

T = temperatuur, T N 

= referentie = 298K (25°C) 

B materiaalconstante in K 

e grondtal van natuurlijk logaritme ln (e = 2,718281828…….) 


Voorbeeld 1 – Koelvloeistoftemperatuur 

Gegeven: Een type S861 (EPCOS) van 10 kΩ wordt gebruikt om de 

koelvloeistoftemperatuur te meten tussen -55°C en 155°C. 

Verdere gegevens, zie databladen EPCOS in bijlage 

Gevraagd: Bereken; a) R 25 

b) R -5 

en c) R 80 

Oplossing: 

R 25 

= 10 kΩ (gegeven) 

 

R -5 

(268K) 

R 

T 

1 

B⋅( 

− 

T 

1 

) 

T 

= R ⋅e 

N 

= 10⋅10 

⋅ = 44.729,4 Ω 

N 

3 3988 ⋅( 

e 

1 

268 

− 

1 

298 

) 

 

R 80 

(353K) 

R 

T 

1 

B⋅( 

− 

T 

1 

) 

T 

= R ⋅e 

N 

= 10⋅10 

⋅ = 1.242,9 Ω 

N 

3 3988 ⋅( 

e 

1 

353 

− 

1 

298 

) 


www.epcos.com 


R25 = 10kΩ 

B = 3988 K 

www.epcos.com 


Van -55°C tot 155 °C 

Voor nauwkeuriger resultaten raadpleeg je best de gedetailleerde en verfijnde formule 

van de fabrikant met de gegevens uit bijbehorende R/T-grafieken (8016 in dit voorbeeld). 

www.epcos.com 


Voorbeeld 2 – Gaswandketel 

www.epcos.com 

Haushaltelektronik 

Home Appliances 

NTC 1-2 = watercircuit radiatoren, NTC 1-2 = watercircuit geiser 

NTC 5 = controle op eventueel ontsnapte (warme) rookgassen 


Voorbeeld 3 – Opladen GSM 

 

NTC in laadcircuit GSM 

Beveiliging tegen oververhitting batterij (temperatuurcontrole). 

Begrenzing van te hoge laadstroom. 

2 Mogelijkheden; ofwel in de batterij, ofwel in de control unit (rechts). 


PTC weerstand (Kaltleiter) 

PTC = Positeve Temperatuur Coëff. 

+θ 

 

 

 

 

Samenstelling 

 

 

 

 

Halfgeleidermateriaal = Platium (Pt) 

Platina als dunne film op basismat. 

Platina als geweven draad op basismat. 

Meerdere uitvoeringen mogelijk. 

Grafiek 

In het werkgebied stijgt bij een PTCweerstand 

de weerstandswaarde lineair 

met de temperatuur. 

Bereik van -200 tot +850 °C 

Meest courante types 

PT100 = 100 Ω bij 0°C (meest gebruikt) 

PT500 = 500 Ω bij 0°C 

PT1000 = 1000 Ω bij 0°C 

Gebruik 

 

 

 

Nauwkeurige temperatuurregeling 

Motorbeveiliging 

Niveaumeting 


Motorbeveiliging met PTC-sensoren 

Beveiligingsrelais 

Inbouwsensoren 

tussen de 

motorwikkelingen 

Oppervlaktesensor 

Start-stopschakeling 3f-motor met 

beveiliging door 3PTC’s in de 

motorwikkelingen 


LDR-weerstand 

LDR = Light Depending Resistor 

 

 

 

 

Samenstelling 

 

Cadmiumsulfaat 

Grafiek 

 

R daalt bij toenemende lichtinval 

Voorbeeld 

 

MPY7P met R10 = 3 - 10kΩ bij 10 lux 

lichtinval en 300 kΩ bij duisternis. 

Gebruik 

 

 

 

 

Belichtingsmeting camera’s 

Automatische dimmers 

Lichtrelais 

Inbraakalarm 


Schemerschakelaar met LDR 

Simulatie met Crocodile Physics 512 

Bouwpakket 

http://www.rec-electronic.de/shop/shop.html 


VDR-weerstand (Varistor) 

VDR = Voltage Depending Resistor 

Varistor = Variable Resistor 

U 

 

 

Samenstelling 

 

Metaaloxide (MOV) of Siliciumcarbide 

(SiC) 

Grafiek 

 

Symmetrische I = f(U) - grafiek 

VDR reageert niet 

 

Gebruik 

 

 

 

 

Absorbeert spanningspieken aan de 

AC-ingang van toestellen. 

Absorbeert de schakelenergie van 

spoelen. 

Overspanningsbeveiliging van 

halfgeleiders 

Reageert sneller dan NTC en PTC 


VDR-weerstand – Standaardgrafiek 

 

 

 

Gebied a 

 

Normale werkgebied van de VDR, zéér hoge weerstand (lage lekstroom) 

Gebied b 

 

Overspanningsgebied, de VDR absorbeert hogere stromen 

Gebied c 

VDR onderhevig aan een extreme spanningsspiek (exponentiële stijging 

van U). De VDR bereikt zijn maximale toelaatbare stroomsterkte. 


Beveiliging LOGO met VDR 


Blikseminslag – Gevolgen 

1. Blikseminslag in bovengronds laagspanningsnet. 

 

De vereffeningstroom verplaatst zich via het trafostation naar de LS-installatie. 

2. Een indirecte blikseminslag vormt een spanningstrechter. 

 

Via de gasleiding in de buurt van de inslag loopt een vereffeningsstroom naar 

de op de gasleiding aangesloten woningen. 

3. Een directe blikseminslag op een externe bliksemafleiderinstallatie. 

 

De vereffeningsstromen lopen via de bliksemafleiderinstallatie naar aarde. 


Bliksembeveiliging met VDR 

Woning met VDR-weerstand nabij de meterkast 

Donderstraat 


Bliksembeveiliging met VDR 

Blikseminslag veroorzaakt piekspanning op het LS-net 

VDR zorgt voor veilige afvoer naar de aarde 

Donderstraat 

Piekspanning 

VDR 

PE 

Afvoer naar de aarde 


Rekstrookjes (Strain gages) 

 

 

 

 

Doel 

 

Samenstelling 

 

Rek 

 

 

 

 

Meten van rek of krimp van materiaal 

Elektrische geleider geëtst op folie 

∆L = lengteverandering 

L = beginlengte 

ε = rek 

F = kracht 

Gevoeligheid rekstrookje 

 

 

 

ε = 

∆L 

L 

∆R = weerstandsverandering 

R = beginweerstand 

K-factor = gevoeligheid rekstrookje (afh type) 

Niet actief (R) Actief (R+∆R) 

K 

= 

∆R 

∆L 

/ 

/ 

R 

L 


Voorbeeld 1 – Rekstrookje 

Gegeven: Een 120 Ω rekstrookje met gevoeligheid 2 is onderhevig aan 

een rek van 500 µ. 

Gevraagd: Bereken ∆R in Ω en in % 

 

 

Oplossing: 

K 

= 

ε = 

∆R 

∆L 

∆L 

L 

/ 

/ 

R 

L 

∆R 

∆R 

∆R = 

= R ⋅ K ⋅ε 

= 120× 

2× 

500⋅10 

0,12 

120 

⋅100 

= 

= 0,12 Ω 

Besluit: De weerstandsverandering ∆R van een rekstrookje is zéér klein 

−6 

0,1% 


Rekstrookjes (Dehnungsmessstreifen) 

 

Brug van Wheatstone 

Een brug van Wheatstone zet de kleine 

weerstandsverandering van een rekstrookje 

om in een uitgangssignaal. 

+ 

Uuit 

 

 

Uitgangsspanning 

U 

= R3 

R2 

( − ⋅ 

R3+ 

R4 

R1 

+ R2 

) 

uit 

U batt 

Aansluitschema 4 actieve rekstrookjes 

+ 

Ubatt 

- 

- 


Toepassingen Rekstrookjes 

 

Axiale spanningsanalyse in bout M24 

 

Krachtopnemer 0,5 kN – 500 kN 


Toepassingen Rekstrookjes 

 

Stalen vakwerk met rekstrookjes 

 

Rekstrookjes op een buigbalk 


Regelbare weerstanden 

Weerstanden 

Regelbaar 

1 

1. Instelpotmeter 

2. Continu regelbare 

potmeter 

2 



 

Symbolen 

 

Algemeen symbool regelbare 

weerstand 

 

Potentiometer met 

schuifcontact 

 

Instelbare potentiometer 

Een regelbare weerstand of potentiometer is een weerstand met 3 

klemmen. Tussen 2 klemmen bevindt zich een vaste weerstand. De 

derde klem is verbonden met een beweegbaar contact. De weerstand 

tussen een vaste klem en het beweegbaar contact is regelbaar. 



Samenstelling 

Het weerstandsmateriaal kan zijn: 

1. Draadgewonden (vermogen), 

2. Koollaag (goedkoop), 

3. Metaalfilm (nauwkeurig). 

1 2 3 

Bediening 

 

 

Met schuif –of draaiknop voor 

regelmatig gebruik (1,2,3). 

Met schroevendraaier voor 

eenmalige instellingen (trimpot). 

4 = trimpot 



α = 0% 

1 

2 

3 

1 2 3 

U = 0% 

Lineair (lin) 

 

U verloopt evenredig met α 

Logaritmisch (log) 

 

U blijft achter op α 

Omgekeerd log. (inv log) 

U ijlt voor op α. 

U (%) 

α = 50% 

U = 50% 

Inv log 

lin 

log 

α = 100% 

U = 100% 

draaihoek α (%) 


SMD – Weerstanden 

SMD = Surface Mounting Device 

SMD – componenten zijn zéér kleine componenten op basis van 

filmtechnologie: 

 

 

 

Ze bezitten geen aansluitdraden 

Ze zijn geschikt voor geautomatiseerde printbestukking 

De meeste traditionele componenten zijn mogelijk in SMD-techniek 

SMD Weerstanden 

SMD weerstandsnetwerk SMD potentiometer 


WWW-links 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://nl.wikipedia.org/wiki/Logaritme 

Begrijpbare uitleg over logaritme (log en ln) 

http://www.bienfaitwt.nl/under.htm 

Rekstrookjes (Ned) 

http://www.wamister.ch/arbeitsbl/Elektrotechnik/NTC.pdf 

Opgavenbladen over NTC’s PTC’s Varistoren enz… (D) 

http://www.epcos.com 

NTC en PTC thermistors (D) 

http://www.telemeter.de/index.php/shop 

Meettechniek en beveiliging van motoren (D) 

http://ecatalog.squared.com/index.cfm 

E-catalogus >> Thermistor Protection Units 

http://library.thinkquest.org/C0111209/parse.php?f=mainnl 

Electronics Modern Magic (Ned) 

http://www.hbm.com/ 

Meetsensoren (rekstrookjes) 

http://www.efunda.com/DesignStandards/sensors/methods/wheatstone_bridge.cfm 

Wheatstonebrug met rekstrookjes 

http://www.kyowa-ei.co.jp/english/index_e.htm 

Strain Gages (Eng) 

http://www.preusser-messtechnik.de/ 

Eenvoudige uitleg theorie rekstrookjes (D)

Technologie weerstanden

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?