Wat is een koolstofcompositieweerstand?
Een koolstofcompositie weerstand is een type vaste weerstand die de elektrische stroom in een circuit beperkt of reduceert. Het is gemaakt van een massief cilindrisch lichaam van koolstof- of grafietpoeder gemengd met een bindmiddel, zoals klei of hars. Het koolstofpoeder fungeert als een geleider, terwijl het bindmiddel fungeert als een isolator. De weerstand heeft twee metalen aansluitingen of kapjes aan de uiteinden, die het verbinden met het circuit.
Koolstofcompositieweerstanden werden in het verleden veel gebruikt, maar worden nu vervangen door andere types weerstanden, zoals metaalfilm- of draadgewonden weerstanden, vanwege hun lage stabiliteit en hoge kosten. Koolstofcompositieweerstanden hebben echter nog steeds enkele voordelen en toepassingen, vooral in circuits met hoge-energie pulsen.
Hoe lees je de weerstandswaarde van een koolstofcompositieweerstand?
De weerstandswaarde van een koolstofcompositieweerstand wordt aangegeven door kleurbanden op het lichaam. De kleurbanden vertegenwoordigen cijfers, vermenigvuldigers en toleranties volgens een standaardcode. Er zijn twee types kleurcodering voor koolstofcompositieweerstanden: algemeen en precisie.
Algemene kleurcodering
Algemene kleurcodering heeft vier kleurbanden en wordt gebruikt voor weerstanden met een tolerantie van ±5% of meer. De eerste twee kleurbanden vertegenwoordigen de eerste en tweede cijfers van de weerstandswaarde. De derde kleurband vertegenwoordigt de vermenigvuldiger, wat de macht van 10 is waarmee de cijfers worden vermenigvuldigd. De vierde kleurband vertegenwoordigt de tolerantie, wat het percentage afwijking van de nominale waarde is.
Bijvoorbeeld, een weerstand met bruin, zwart, rood en gouden banden heeft een weerstandswaarde van 10 x 10^2 Ω = 1 kΩ met een tolerantie van ±5%.
Precisie kleurcodering
Precisie kleurcodering heeft vijf kleurbanden en wordt gebruikt voor weerstanden met een tolerantie van minder dan ±2%. De eerste drie kleurbanden vertegenwoordigen de eerste, tweede en derde cijfers van de weerstandswaarde. De vierde kleurband vertegenwoordigt de vermenigvuldiger, wat de macht van 10 is waarmee de cijfers worden vermenigvuldigd. De vijfde kleurband vertegenwoordigt de tolerantie, wat het percentage afwijking van de nominale waarde is.
Bijvoorbeeld, een weerstand met bruin, zwart, zwart, oranje en bruine banden heeft een weerstandswaarde van 100 x 10^3 Ω = 100 kΩ met een tolerantie van ±1%.
Wat zijn de voordelen en nadelen van koolstofcompositieweerstanden?
Koolstofcompositieweerstanden hebben enkele voordelen en nadelen ten opzichte van andere types weerstanden. Enkele daarvan zijn:
Voordelen
Ze kunnen hoge-energie puls zonder schade of storing doorstaan.
Ze kunnen hoge weerstandswaarden hebben tot enkele megaohms.
Ze zijn goedkoop en gemakkelijk te produceren.
Nadelen
Ze hebben een slechte stabiliteit en nauwkeurigheid vanwege veranderingen in de weerstandswaarde over tijd, temperatuur, vochtigheid, spanning, en lassen.
Ze hebben een hoge temperatuurcoëfficiënt (TCR), wat betekent dat hun weerstandswaarde aanzienlijk verandert bij temperatuursvariaties.
Ze hebben een lage vermogensafgiftecapaciteit en moeten worden gederegeerd boven 70 °C.
Ze hebben hoge geluidsniveaus vanwege het willekeurige contact tussen koolstofdeeltjes en bindmiddelen.
Ze hebben een lage isolatieweerstand en hoge spanningafhankelijkheid.
Wat zijn de toepassingen van koolstofcompositieweerstanden?
Koolstofcompositieweerstanden zijn geschikt voor toepassingen die hoge-energie pulsbehandeling, stoot- of ontladingbescherming, stroombeperking, hoge-spanningsvoedingen, hoge vermogen of flitsverlichting, laswerkzaamheden, en andere circuits vereisen die geen hoge precisie of stabiliteit nodig hebben. Ze worden ook gebruikt in sommige vintage of antieke elektronische apparaten voor hun authentieke uiterlijk en geluid.
Hoe worden koolstofcompositieweerstanden gemaakt?
Koolstofcompositieweerstanden worden gemaakt door fijn koolstof- of grafietpoeder te mengen met een isolerend bindmiddel in een specifiek verhouding. Het mengsel wordt vervolgens gevormd tot staven en gebakken bij hoge temperaturen om een massief lichaam te vormen. De staven worden dan in stukken van de gewenste lengte en diameter gesneden. De uiteinden van de stukken worden bedekt met metalen kapjes of aansluitingen die aan hen worden gesoldeerd of gelast. Het lichaam van de weerstand wordt dan bedekt met plastic of keramische behuizing om het te beschermen tegen vocht en stof. Tenslotte wordt de weerstand beschilderd met kleurbanden om de weerstandswaarde aan te geven.
Hoe kies je een koolstofcompositieweerstand?
