Weichenbauteile - boxnbauer.de

Widerstände

Dies sind wohl die einfachsten Weichenbauteile einer Frequenzweiche. Wie der Name schon sagt stellen sie den Strom einen gewissen Widerstand entgegen. Gemessen wird dieser in Ohm. Dieser Widerstand ist weitestgehend frequenzunabhängig. Die Frequenz hat also (fast) keinen Einfluss auf den Widerstandswert.

Kondensatoren

Kondensatoren sind kleine Energiespeicher und können eine gewisse Menge Strom speichern. Die Kapazität wird hierbei in Farad gemessen. Für unsere Frequenzweiche sind sie interessant, da auch sie den Strom einen Widerstand entgegensetzen welcher jedoch frequenzabhängig ist. Da er frequenzabhängig ist, spricht man hier von Impedanz und nicht von Widerstand. Bei Gleichstrom (0Hz) ist die Impedanz beinahe unendlich groß. Je höher die Frequenz wird umso geringer wird die Impedanz. Die Impedanz errechnet sich hierbei nach folgende Formel:

$|Z_C| = \frac{1}{2\pi f C}$

$Z_C$ : Impedanz des Kondensators (in Ohm, $\Omega$ )
$f$ : Frequenz (in Hertz, $\text{Hz}$ )
$C$ : Kapazität des Kondensators (in Farad, $\text{F}$ )

Meist wird die Kapazität in Microfarad angegeben. Will man direkt die $\mu F$ Werte verwenden, rechnet man mit folgender Formel:

$|Z_C| = \frac{10^6}{2\pi f C}$

$Z_C$ : Impedanz des Kondensators (in Ohm, $\Omega$ )
$f$ : Frequenz (in Hertz, $\text{Hz}$ )
$C$ : Kapazität des Kondensators (in Farad, $\mu F$ )

Spulen

Spulen sind ebenfalls frequenzabhängige Wiederstände. Nur wird bei ihnen die Impedanz höher bei steigender Frequenz. Eine Besonderheit ist hier, dass Spulen auch gleichzeitig einen konstanten widerstandswert haben – den Gleichstromwiderstand. Dieser wird leider nicht einfach zur Impedanz addiert. Der Widerstand ist zur Impedanz um 90° gedreht und daher muss man hier den Pythagoras zu Hilfe ziehen – oder verwendet einfach folgende Formel:

$|Z_{ges}| = \sqrt{R_{DC}^2 + (2\pi f L)^2}$

$Z_{ges}$ : Gesamte Impedanz der Spule (in Ohm, $\Omega$ )
$R_{DC}$ : Gleichstromwiderstand der Spule (in Ohm, $\Omega$ )
$f$ : Frequenz (in Hertz, $\text{Hz}$ )
$L$ : Induktivität der Spule (in Henry, $\text{H}$ )

Bei Spulen ist Millihenry (mH) eine gebräuchliche Einheit:

$|Z_{ges}| = \sqrt{R_{DC}^2 + (0.002\pi f L)^2}$

$Z_{ges}$ : Gesamte Impedanz der Spule (in Ohm, $\Omega$ )
$R_{DC}$ : Gleichstromwiderstand der Spule (in Ohm, $\Omega$ )
$f$ : Frequenz (in Hertz, $\text{Hz}$ )
$L$ : Induktivität der Spule (in Henry, $\text{mH}$ )

Wertereihen

Alle Weichenbauteile gibt es nicht mit beliebigen Werten. Gebräuchliche Werte kommen aus den E-Reihen meist E6 oder E12. Die Zahl gibt hierbei die Anzahl der Werte an wobei die Werte mit beliebigen zehner Potenzen multipliziert werden können. Folgende Tabelle zeigt die E6, E12 und E24 Reihe:

E6	E12	E24
1.00	1.00	1.00
		1.10
	1.20	1.20
		1.30
1.50	1.50	1.50
		1.60
	1.80	1.80
		2.00
2.20	2.20	2.20
		2.40
	2.70	2.70
		3.00
3.30	3.30	3.30
		3.60
	3.90	3.90
		4.30
4.70	4.70	4.70
		5.10
	5.60	5.60
		6.20
6.80	6.80	6.80
		7.50
	8.20	8.20
		9.10