Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leistungswiderstand richtig dimensionieren?


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von deffget (Gast)


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Hallo,
ich will mit ein paar Leistungswiderständen eine kleine Heizung bauen. 
Ich benötige 11W bei 5V über 4 Widerstände. Sind nun 4x 0,68Ohm mit 11W 
Belastbarkeit richtig oder 4x 0,68 Ohm mit 5 Watt Belastbarkeit? Ist für 
eine einfache Reihenschaltung gedacht.

von THOR (Gast)


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4x5W=20W; 4x11W = 44W. Frage beantwortet?

von Manfred (Gast)


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deffget schrieb:
> Ich benötige 11W bei 5V über 4 Widerstände. Sind nun 4x 0,68Ohm

Google "Ohmsches Gesetz"?

11W an 5V = 2,2 Ampere.
5V durch 2,2A = 2,27Ohm.

Auf vier Widerstände aufgeteilt, bekomme ich 0,568 Ohm.

Die Leistung wird sich in diesem Fall aufteilen, 11/4 = 2,75Watt pro 
Widerstand.

Nimmst Du 4x 0,68 = 2,72 Ohm, gibt das 1,84 A = 9,2 Watt.
Egal, auch da verteilt sich die Leistung auf die vier mit 2,5 Watt pro 
Stück.

Handelsüblich bist Du mit 0,56 Ohm näher dran.

von Mani W. (e-doc)


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Es wäre sicher von Vorteil, wenn die benötigte Heizleistung über
grössere Flächen abgegeben wird (wie bei Fußbodenheizung oder
Kachelöfen) um eine gleichmäßigere Erwärmung zu erzielen...

von Elo (Gast)


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Manfred meinte

> Google "Ohmsches Gesetz"?

> 11W an 5V = 2,2 Ampere.
> 5V durch 2,2A = 2,27Ohm.

> Auf vier Widerstände aufgeteilt, bekomme ich 0,568 Ohm.

Ich komme auf 9,08 Ohm mit deiner Rechnung, und jeder R muß nur 3 Watt 
haben,

Wie komme ich nur darauf, wenn ich mich nicht verrechnet habe?

von Mani W. (e-doc)


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Elo schrieb:
> Wie komme ich nur darauf, wenn ich mich nicht verrechnet habe?

Ohmsches Gesetz...

P = IxIxR

von Mani W. (e-doc)


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deffget schrieb:
> Ich benötige 11W bei 5V über 4 Widerstände.


Elo schrieb:
>> 11W an 5V = 2,2 Ampere.
>> 5V durch 2,2A = 2,27Ohm.
>
>> Auf vier Widerstände aufgeteilt, bekomme ich 0,568 Ohm.
>
> Ich komme auf 9,08 Ohm mit deiner Rechnung, und jeder R muß nur 3 Watt
> haben,

Manfred meinte, 2,27 Ohm gesamt! Daher 0,56 Ohm x 4...

von HildeK (Gast)


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Elo schrieb:
> Ich komme auf 9,08 Ohm mit deiner Rechnung, und jeder R muß nur 3 Watt
> haben,
>
> Wie komme ich nur darauf, wenn ich mich nicht verrechnet habe?

Man braucht 2R27, um an 5V 11W zu verheizen.
Du kannst vier gleiche Widerstände in Reihe nehmen, es sind dann für 
jeden 0R568.
Du kannst vier Widerstände parallel schalten, jeder mit 9R09.
Du kannst auch zweimal zwei Widerstände in Serie schalten und diese 
Paare dann parallel - jeder Widerstand hat dann 2R27.
Such es dir aus!
Jede Kombination teilt 11W auf vier gleiche Rs auf. Damit wird jeder mit 
11/4 W belastet, also genau 2.75W oder ungefähr 3W :-).

Daneben gibt's auch noch beliebig Möglichkeiten, Kombinationen aus 
unterschiedlichen Rs zu konstruieren ...

von asdfasd (Gast)


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Je nachdem, wo/wie du das einbauen willst, bietet es sich auch an, den 
Heizwiderstand selbst zu bauen.  Dank den Dampfern ist Widerstandsdraht 
inzw in vielen Varianten (Kanthal, NiCr, SS; rund, flach, spezial, ...) 
für kleines Geld problemlos zu bekommen.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Hier vll. ein kleiner Link um auf den genauen Widerstandswert zu kommen.
Wer dann davon welche Leistung verbraten muß, ist dann wieder 
Handarbeit.

http://www.qsl.net/in3otd/parallr.html#

Habe nämlich die Befürchtung, daß es schwer wird, 2,27Ω Widerstände zu 
finden, oder lassen sich Diese in mΩ Abstand beziehen?
Wobei hier dann die Toleranz wohl die Abstufung übertreffen wird - 
zumindest dann kann man dann lustig mischen und nehmen, was gerade oben 
liegt - am Ergebnis ändert sich nur marginal was.

MfG

von HildeK (Gast)


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Patrick J. schrieb:
> Habe nämlich die Befürchtung, daß es schwer wird, 2,27Ω Widerstände zu
> finden,

Ja, das wird so sein.
Aber 2.2Ω / 5W wirst du auf jeden Fall finden. Dann fehlen noch 70mΩ - 
ist das so ein Problem, wenn du statt 11.0W nun 11.36W verheizt? 
Ansonsten: kauf dir noch einen 68mΩ / 500mW dazu und schalte den der 
Konstruktion in Reihe. Aber das geht eh in der Toleranz unter, die 
meisten haben 10%.

Bei Reichelt hab ich noch den hier gesehen mit 5%:
https://www.reichelt.de/Dickschichtwiderstaende-TO220/RTO-20F-2-2/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=89469
Der kann die 11W alleine ...

von BobDylan (Gast)


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Hier finde ich folgendes komisch: Jeder Fragenbeantworter in diesem 
Thread weiß so ungefähr, wie das sogenannte "Ohmsche Gesetz" zu 
handhaben ist, aber niemand fragt nach, welche Temperatur der TE 
innerhalb welchen Zeitraumes für welche Anwendung und warum überhaupt 
zur Verfügung haben möchte.

Möchte er möglichst schnell und möglichst viel Temperatur nur einmalig? 
Dann genügen die handelsüblichen 0,6W-Widerstände. Benötigt er eine 
Temperatur in "Handwarm" über einen längeren Zeitraum? Dann würde ich zu 
17W-Widerständen tendieren. Diese Zementdinger. Benötigt er eine 
Temperatur, die bei längerer Begrabbelung (>5 Sek) "aua" macht? Dann 
läge die Belastbarkeit der Widerstände bei tentedtiös 3W. (Derer 
Lebensdauer allerdings auch, wenn man das W durch Min. ersetzt...)

Und so weiter...

von Elo (Gast)


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HildeK schrieb:
> Elo schrieb:
>> Ich komme auf 9,08 Ohm mit deiner Rechnung, und jeder R muß nur 3 Watt
>> haben,
>>
>> Wie komme ich nur darauf, wenn ich mich nicht verrechnet habe?
>
> Man braucht 2R27, um an 5V 11W zu verheizen.
> Du kannst vier gleiche Widerstände in Reihe nehmen, es sind dann für
> jeden 0R568.
> Du kannst vier Widerstände parallel schalten, jeder mit 9R09.
> Du kannst auch zweimal zwei Widerstände in Serie schalten und diese
> Paare dann parallel - jeder Widerstand hat dann 2R27.
> Such es dir aus!
> Jede Kombination teilt 11W auf vier gleiche Rs auf. Damit wird jeder mit
> 11/4 W belastet, also genau 2.75W oder ungefähr 3W :-).
>
> Daneben gibt's auch noch beliebig Möglichkeiten, Kombinationen aus
> unterschiedlichen Rs zu konstruieren ...

Das nächste Mal muß ich wohl noch ein Smilie hinten dran hängen, damit 
das von den Profis auch verstanden wird?
Sollte doch wohl aus meiner Rechnerei hervorgehen, wie ich das meinte? 
Wenn ich mich nicht verrechnet habe!

von Manfred (Gast)


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HildeK schrieb:
> Aber 2.2Ω / 5W wirst du auf jeden Fall finden. Dann fehlen noch 70mΩ

2,2Ohm plus 3% sind 2,27 - hochgenaue 5W-Widerstände wird man kaum 
bekommen.

Die Frage war über 4 Widerstände , damit habe ich 0,568Ohm errechnet - 
gerade mal 1,4% neben dem handelsüblichen Wert 0,56.

von HildeK (Gast)


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Manfred schrieb:
> Die Frage war über 4 Widerstände

Wegen der Verteilung war ich auch bei 4 Stück. 2 St. 2R2 in Reihe und 
noch mal daselbe parallel dazu. Oder 4 * 9.1 parallel mit noch weniger 
Toleranz, falls welche in der E24-Reihe zu finden sind. Oder ...
Mit deiner Toleranzbetrachtung hast du natürlich recht, aber viel besser 
als 5% (Auslieferungstoleranz!) wird man schwer finden. So relativiert 
sich das ein wenig.

Noch offen ist eine Antwort des TO, ob die 11.00W wirklich so exakt sein 
müssen ...

von Manfred (Gast)


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HildeK schrieb:
> Wegen der Verteilung war ich auch bei 4 Stück. 2 St. 2R2 in Reihe und
> noch mal daselbe parallel dazu. Oder 4 * 9.1 parallel mit noch weniger

Dein Hinweis auf die verschiedenen Schaltungsvarianten ist sehr gut und 
hilfreich!

HildeK schrieb:
> Noch offen ist eine Antwort des TO,

Wie üblich, Frage gestellt und dann ganz schnell abgehauen :-(

von Wolfgang (Gast)


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HildeK schrieb:
> Wegen der Verteilung war ich auch bei 4 Stück. 2 St. 2R2 in Reihe und
> noch mal daselbe parallel dazu. Oder 4 * 9.1 parallel mit noch weniger
> Toleranz, falls welche in der E24-Reihe zu finden sind.

Ober der errechnete Wert direkt in einer E-Reihe zu finden ist oder 
durch Parallel-/Serienschaltung aus solchen genau zusammenbaubar ist, 
ist doch ziemlich schnuppe. Man nimmmt einfach den nächst größeren Wert 
und verbrät den Rest der Leistgung in einem relativ dazu hochohmigen, 
dazu parallel geschalteten Widerstand - sofern es überhaupt auf das 
letzte 1/10 Prozent ankommt..

von Jemand (Gast)


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Hallo

welche Widerstandswerte und Mindestleistungen in welcher Kombination man 
benutzen wurde ja geklärt und ist auch recht einfach mit Hilfe des 
Ohmschen Gesetzes, der Leistungsformel, etwas wissen über Reihen- und 
Parallelschaltung ("Wo fällt wie viel Spannung ab und wie teilen sich 
die Ströme auf?") problemfrei selbst zu berechnen.

Für mich entscheidender:
Warum braucht der TO jetzt genau (?) 11W, wie ist er auf diesen Wert 
gekommen?
Was will er (wie?) mit diesen 11W heizen - den davon hängt es ab welche 
Oberfläche bzw. Mechanische Größe die Bauelemente Widerstände haben 
sollten.
Wie hoch darf die Maximaltemperatur sein?
Übertrieben gesehen kann man 11W auf eine Fläche von z.B. 1cm² 
verheizen, oder eben auch auf 1m² - die 1cm² Fläche wird eventuell 
anfangen zu glühen, während man bei 1m²  kaum eine Erwärmung feststellen 
wird.

Dann kommen noch Fragen hinzu wie: Soll die Wärme frei in allen 
Richtungen gleichmäßig - soweit physikalisch möglich - abgestrahlt 
werden, oder soll es so etwas wie eine Fußbodenheizung sein oder...

Im "normalen und realen" Umfeld (keine genau definierten und gesicherten 
Laborbedingungen)ist es sowieso sehr schwer - oder eigentlich sogar 
unmöglich- hinreichend genau zu sagen mit wie viel Watt ich eine 
bestimmte Temperaturerhöhung benötige, zu viele zufällige Faktoren 
spielen da herein - und ich behaupte mal das die Thermodynamik zu den 
schwierigsten und theoretischsten Themenfeldern der praktischen Physik 
gehört (Quantenphysik und ähnliche Exoten mal außen vor gelassen).

Sollten diese 11W einfach nur gewählt worden sein, weil es ein anderer 
(ein Hersteller) auch so gemacht hat - so würde ich versuchen in etwa 
auf die gleiche Fläche zu kommen wie es das Original Heizelement hat und 
entsprechend den (die) Widersta(ä)nd(e) wählen und zu verschalten (eben 
so das der richtige Ohmsche Wert herauskommt und die Bauelemente 
Widerstände zusammen eine möglichst ähnliche Oberfläche besitzen wie das 
Vorbild Heizelement).

Jemand

von Wolfgang (Gast)


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Jemand schrieb:
> Sollten diese 11W einfach nur gewählt worden sein, weil es ein anderer
> (ein Hersteller) auch so gemacht hat - ...

Falls eine bestimmte Temperatur erziehlt werden soll, ist eine konstante 
Heizleistung wohl die schlechteste Lösung. Das funktioniert schon bei 
Lötkolben nicht - im Ständer überhitzen die Lötspietze und bei größeren 
Lötstellen bricht die Temperatur zusammen.

Für das Erzielen einer bestimmten Temperatur ist wohl immer eine ggf. 
einfache Regelung die bessere Wahl - leicht überdimensionierte Heizung 
und abschalten wenn es zu warm wird ...

von michael_ (Gast)


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Der TO hat sich ja nicht wieder gemeldet.

Aber die Leistung von 11W und 5V hat mich an etwas erinnert.

Ein Bekannter kam mal mit einer defekten Duftschale, wo wir massive 
Sicherheitsbedenken unter 230V hatten.
Also haben wir Widerstände in Kombination mit einem Laptop-NT 19V 
realisiert.
Vielleicht ist es seine Anwendung.

von Mani W. (e-doc)


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Ich wollte ja nicht von Anfang an "stänkern", aber wer bitte benötigt
genau 11 Watt Heizleistung ?

von Manfred (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Ich wollte ja nicht von Anfang an "stänkern",

Dann lass' es doch jetzt auch sein.

> aber wer bitte benötigt genau 11 Watt Heizleistung ?

Das muß man nicht unbedingt hinterfragen: Die Frage war hinreichend 
präzise, die möglichen Lösungen sind dargestellt, fertig!

von Mani W. (e-doc)


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Manfred schrieb:
> fertig!

Wenn Du meinst...

von Forist (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Ich wollte ja nicht von Anfang an "stänkern", aber wer bitte benötigt
> genau 11 Watt Heizleistung ?

Jede andere Leistungsangabe wäre ähnlich willkürlich

von michael_ (Gast)


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Ich habe es doch schon genannt.
Das ist sicher für solche Duftschalen.
Die gibt es für 230V und auch 5V (USB).

Der Durchmesser ist so 5 - 8 cm. Damit die Stinketropfen nicht kochen, 
braucht man so etwa 8 - 12 Watt.

ebay 401404510648

Eine andere Anwendung kann ich mir kaum vorstellen.

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