Watt - Leistung/Belastbarkeit von Widerständen

[White_Fox]

naja, klarer Fall - klare Antworten, schnelle Lösung

Tja...eigentlich wurde es dir ja schon mehr oder weniger klar gesagt: es gibt keine eindeutige Antwort. Jedenfalls nicht daß was du dir vorgestellt hast. Wie du ja gemerkt hast sagt die spezifizierte max. Verlustleistung nichts darüber aus, wie warm der Widerstand wird. Über ein und dasselbe Gehäuse kannst du beliebig viel Leistung in Wärme umsetzen. Je höher die Temperaturdifferenz, umso mehr Leistung setzt der Widerstand in Wärme um, der Zusammenhang ist eigentlich derselbe wie der zwischen Widerstand, Spannung und Strom. Solange, bis dir das Material verdampft, unter der Hitze chemische Reaktionen mit anderen Materialien eingeht oder sonstwie entartet.

Der Vorschlag von i_make_it, die Verlustleistung abzuschätzen ändert zwar nichts daran daß du die Maximaltemperatur deiner Bauteile nicht kennst, und ist damit auch nur sehr begrenzt brauchbares Rätselraten. Es ist allerdings die einfachste Möglichkeit, überhaupt erst mal einen Anhaltspunkt zu haben. Eine hinreichend präzise Temperaturmessung erfordert es natürlich, aber diese wolltest du nicht aufbauen.
Eine ergänzende, aber noch aufwendigere Möglichkeit wäre noch der Versuch gewesen etwas über die temperaturabhängige Widerstandsdrift zu erfahren. Da du aber schon die Temperaturmessung überhaupt abgelehnt hast ist es müßig, das noch in Erwägung zu ziehen.

Und ganz ehrlich-Daten zum vergleichen hättest du mehr als genug gehabt auch ohne daß sich hier wer hinsetzt und irgendwelche Teile aus seiner Grabbelkiste, die mit deinen wohl kaum vergleichbar sein dürften, für dich einer Messung unterzieht die du selber nicht machen wolltest/konntest. (Zugegeben, die Temperatur solcher Widerstände einigermaßen befriedigend zu messen ist nicht trivial und würde Equipment erfordern daß wohl die wenigsten zu Hause haben.) Jeder, der Widerstände verkauft, liefert ein Datenblatt mit, außer vielleicht Pollin bei seinen Tütensammlungen. Da liefert zwar längst nicht jeder Hersteller ein Temperaturdiagramm mit, andere aber schon. (Und deren Messungen sind sicherlich besser als die von uns.)

Aber letztendlich hast du die Lösung ja jetzt gefunden.

[HaWe]

nein, die Strategie wäre doch viel einfacher gewesen:

zunächst hätte man wissen müssen:
stimmt es tatsächlich, dass ein 1W Widerstand sich bei einem bestimmten Strom weniger stark erwärmt als ein 1/4W Widerstand (im oberen Bereich von dessen Belastungsgrenze)?

das wäre ja die Prämisse, die i_make_its Idee suggeriert hat.

Unter dieser Prämisse muss sich also eine Spannung finden lassen, bei der der 1W Widerstand nur leicht warm wird, während dann (laut Vorraussetzung) der 1/4 Watt Widerstand heißer wird.

Die Frage ist: welche Spannung erfüllt diese Bedingung?

Ich selber habe ja nun keine Vergleichswiderstände sondern nur unbekannte Ware.

Dazu müsste daher als erster Schritt zunächst jemand anderes einen 1W Widerstand besitzen und diesen dann mit 50V belasten, und wenn der dann wärmer wird als nur lauwarm, dann bei 35V oder notfalls 25V oder noch weniger. Bei etwa Körpertemperatur (ca. 30-40°) bräuchte man nur mit dem Finger fühlen.
Alternativ genau diese Spannungs-Info für ca. 30-40° aus einem Datenblatt.

Wenn diese Spannung für 10k, 1W und ca. 30-40° gefunden wurde, dann lege ich diese identische Spannung bei meinem eigenen Widerstand an.

Ist er dann auch ca. 30-40°, wird es ebenfalls ein 1W Widerstand sein, denn laut Vorraussetzung wird ja ein 1/4W Widerstand unter identischer Last heißer.
Super wäre es ntl, wenn man noch zusätzlich auch für 1/4W die geprüfte Vergleichstemperatur hätte.

Das wäre die Strategie laut Prämisse.

Stimmt die Prämisse aber nicht, dann ist diese Idee ntl für diese Lösungsstrategie von vornherein hinfällig.

[Manf]

(Zugegeben, die Temperatur solcher Widerstände einigermaßen befriedigend zu messen ist nicht trivial und würde Equipment erfordern dass wohl die wenigsten zu Hause haben.)

Da das Thema so interessant ist und auch technisch noch weiter diskutiert wird wollte ich speziell zu dem Punkt Temperaturvergleich noch eine Möglichkeit anführen.

Die Schmelztemperatur von Wachs der selben Kerze ist in etwa konstant, sie wird bei 40°C bis 50°C liegen. Sie ist bei größerer Wachsmenge z.B. 1cm³ mit einem einfachen Thermometer messbar und in einer kleineren Menge, einer Abschabung von 0,5mm noch gut als fest erkennbar. Beim Anhaften auf einem Bauelement wird die Probe beim Erreichen der Schmelztemperatur klar und zerfließt ohne damit das Temperaturverhalten des Bauelementes im Test wesentlich zu stören.

Diese Beeinflussung wird immerhin deutlich geringer sein als die durch die Umgebung des Bauelementes und seinen Einbau in eine wärmeableitende Umgebung.

[HaWe]

stimmt, auch eine sehr gute Idee, alternativ zum Fühlen mit dem Finger.
ein Problem könnte es evtl werden, wenn das Kerzenwachs beim Vortester nicht das gleiche ist, das ich hier hätte. Man könnte aber sicher z.B. Lidl-Teelichte etc. nehmen, und das Wachs dürfte dann gerade noch nicht schmelzen.

Bleibt nur nach wie vor das Haupt-Kriterium: wie hoch muss die Spannung sein für 10k/1W, um eine nur leichte Erwärmung zu erzielen.

[Klebwax]

Bleibt nur nach wie vor das Haupt-Kriterium: wie hoch muss die Spannung sein für 10k/1W, um eine nur leichte Erwärmung zu erzielen.

Klemm den Widerstand ans Labornetzteil, halte den Widerstand zwischen den Fingern und dreh die Spannung nach oben, bis es nach verbrannter Haut riecht. Mit der Formel L = U² / R kannst du dann die Leistung ausrechnen. Wenn du die Formel umstellst, kannst du auch ausrechnen, wieviel Spannung du für 1W brauchst.

MfG Klebwax

[021aet04]

Leistung ist P und nicht L. L ist Induktivität.

MfG Hannes

[White_Fox]

Die Schmelztemperatur von Wachs der selben Kerze ist in etwa konstant, sie wird bei 40°C bis 50°C liegen. Sie ist bei größerer Wachsmenge z.B. 1cm³ mit einem einfachen Thermometer messbar und in einer kleineren Menge, einer Abschabung von 0,5mm noch gut als fest erkennbar. Beim Anhaften auf einem Bauelement wird die Probe beim Erreichen der Schmelztemperatur klar und zerfließt ohne damit das Temperaturverhalten des Bauelementes im Test wesentlich zu stören.

Diese Beeinflussung wird immerhin deutlich geringer sein als die durch die Umgebung des Bauelementes und seinen Einbau in eine wärmeableitende Umgebung.

Sehr gute Idee...klasse, das muß ich mir merken. So bekommt der Thread ja doch noch einen Sinn.

[HaWe]

Sehr gute Idee...klasse, das muß ich mir merken. So bekommt der Thread ja doch noch einen Sinn.

Einen Sinn (im Sinne des TOP) hätte dieser Vorschlag erst dann bekommen, wenn dann auch für diese alternative Methode die Spannung bekannt wäre, die zu einer Erwärmung eines 10k / 1W Widerstandes auf rund 40° führt, denn zum Testen auf einen Spannungswert für eine Ziel-Temperatur braucht man ntl erstmal einen Spannungswert, auf den man testen kann

[Moppi]

Ich hatte ja schon schon geschrieben, man kann auch alternativ einen Span Kerzenwachs an den Widerstand machen. Weil nur fühlen ist so eine Sache.
Du hattest dann ja diese 50V schon ausgrechnet. Also Kerzenwachs drauf meinetwegen, Spannung anlegen. Schmilzt zügig weg -> Temperatur irgendwo zwischen ca. 60 und 80 Grad. Das entspricht vermutlich ca. der Max-Temperatur des Widerstandes bei seiner Leistung, die er haben soll. Die Spannung für 1W und 1/4W konntest Du vorher ausrechnen und hättest beide Fälle testen können. Wäre dabei nichts eindeutiges rausgekommen, wäre das auch eine Erkenntnis gewesen.

[HaWe]

Ich hatte ja schon schon geschrieben, man kann auch alternativ einen Span Kerzenwachs an den Widerstand machen. Weil nur fühlen ist so eine Sache.
Du hattest dann ja diese 50V schon ausgrechnet. Also Kerzenwachs drauf meinetwegen, Spannung anlegen. Schmilzt zügig weg -> Temperatur irgendwo zwischen ca. 60 und 80 Grad. Das entspricht vermutlich ca. der Max-Temperatur des Widerstandes bei seiner Leistung, die er haben soll. Die Spannung für 1W und 1/4W konntest Du vorher ausrechnen und hättest beide Fälle testen können. Wäre dabei nichts eindeutiges rausgekommen, wäre das auch eine Erkenntnis gewesen.

nein, du hast es auch noch nicht verstanden.
ich brauche (bzw.: hätte gebraucht) eine bekannte Spannung als Vorgabe (max. 50V), die einen bekannten Vergleichswiderstand von 10k und 1W Belastbarkeit auf ca. 30-40°C erwärmt.

50V ist nur die Maximalspannung, die man überhaupt verwenden dürfte, weil dann genau jeweils die max. Grenze von 1/4W für 10k erreicht ist, was ja die Belastungsgrenze für den 1/4W Widerstand ist.
Bei 50V wird der 10k 1/4 W Widerstand sehr heiß (z.B. 170°C), es könnte aber durchaus sein, dass auch der 10k 1W Widerstand dabei sehr heiß wird (z.B. 130°C), was aber eine Unterscheidung für mich nicht mehr möglich macht - aber selbst das ist ja völlig unbekannt.

Für die Wachs-Methode gilt prinzipiell das gleiche, wobei das Messverfahren nur etwas komplizierter ist. Wachs schmilzt dabei auch nicht scharf und punktuell, sondern über einen weiteren Temperatur-Bereich, denn es ist ein Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffe.

Berechnen lässt sich da nichts, man braucht diese (zu ermittelnde) Bezugsspannung für die 30-40°C Zieltemperatur als Unterscheidungskriterium.
30-40°C ist schon ziemlich perfekt, gerade weil man es sehr gut durch Fühlen messen kann.

Ohne die Kenntnis dieser Bezugsspannung für die 30-40°C für einen bekannten Widerstand mit 10k und 1W Belastbarkeit könnte ich keinen unbekannten Widerstand mit 10k sicher als einen mit ebenfalls 1W Belastbarkeit einordnen.

Wird mein Testwiderstand bei dieser ermittelten Testpannung (<= 50V) hingegen merkbar heißer als diese 30-40°C, dann hat dieser eine geringere Belastbarkeit - das könnte ich spüren.

Vorrausgesetzt, dass die Prämisse zu dieser Methode überhaupt korrekt ist.