Een weerstand is het goedkoopste onderdeel op je werkbank. En toch gaat er verrassend veel mis zodra je er niet goed over nadenkt.
Niet omdat de berekening moeilijk is. Maar omdat je bij een weerstand eigenlijk drie dingen tegelijk kiest: de weerstandwaarde, het vermogen dat hij kwijt kan, en hoe nauwkeurig hij moet zijn. Die drie hangen samen, en als je er één overslaat, kan het alsnog misgaan.
Weerstandwaarde: begin bij de functie
De waarde geef je op in Ohm, en die bepaalt hoeveel stroom er bij een bepaalde spanning door de weerstand loopt. In de praktijk gebruik je een weerstand altijd voor één van deze vier dingen: stroom begrenzen (bij een LED), een ingang in een vaste toestand houden (pull-up of pull-down), een spanning verdelen, of een transistor of MOSFET aansturen.
Begin dus niet bij een waarde, maar bij de vraag: wat moet deze weerstand doen?
Een klassiek voorbeeld: je wilt een rode LED aansluiten op 5 V. De LED heeft een spanningsval van ongeveer 2 V en je wilt 10 mA laten lopen. De weerstand moet dan 3 V opnemen bij 10 mA — dat is 300 Ω. In de praktijk pak je een standaardwaarde die in de buurt zit, zoals 270 Ω of 330 Ω. Iets meer weerstand betekent iets minder stroom en een iets minder felle LED — geen probleem.
Bij een pull-up voor een GPIO-pin gaat het niet om een precieze stroom, maar om een bekende toestand op de ingang. Waarden van 4,7 kΩ tot 47 kΩ zijn gebruikelijk. Een hogere waarde verbruikt minder stroom; een lagere waarde is robuuster tegen storing en geschikter voor snellere signalen. De CRG0805F10K (10 kΩ, 1%, 0805) is een prima standaardkeuze voor pull-ups op breadboard of printplaat.
Vermogen: het onderdeel dat iedereen vergeet
Elke weerstand heeft een maximaal vermogen dat hij kwijt kan als warmte. De meest voorkomende waarden zijn 0,125 W, 0,25 W, 0,5 W en hoger.
De berekening: vermogen is spanning kwadraat gedeeld door weerstandwaarde. Bij een 330 Ω weerstand met 3 V erover is dat 3² / 330 = 27 mW. Ruim binnen 0,125 W — geen enkel probleem.
Maar stel dat je een spanningsdeler maakt van 12 V naar 5 V met twee weerstanden van elk 470 Ω. Dan loopt er bijna 13 mA door en elk dissipeert zo'n 75 mW. Dat past technisch in een 0,125 W weerstand, maar zit aan de grens. Reken in dat omgevingstemperatuur en slechte ventilatie de effectieve belasting verhogen.
Praktische vuistregel: kies altijd een weerstand met een maximaal vermogen minstens twee keer zo groot als wat je berekent. Voor een LED-sturing is de CRCW0805330RFKEA (330 Ω, 1%, 0,125 W) prima. Voor hogere vermogens kijk je naar de CRGH0805F10K (10 kΩ, 1%, 0,33 W).
Tolerantie: wanneer maakt het uit?
Een weerstand van 1 kΩ met 5% tolerantie kan in werkelijkheid ergens tussen 950 Ω en 1050 Ω zitten. Voor het aansturen van een LED of een pull-up maakt dat niets uit. Voor een nauwkeurige meetbrug, een RC-filter of een spanningsdeler die een referentie levert, kan het wél uitmaken.
In die gevallen kies je voor 1% tolerantie. Metaalfilm weerstanden hebben doorgaans 1% tolerantie en gedragen zich stabieler over temperatuur dan koolstoffilm types.
Voor het overgrote deel van je projecten zijn 5% weerstanden prima. Gebruik 1% als je nauwkeurigheid nodig hebt, niet standaard.
THT of SMD
THT-weerstanden zijn prettig voor breadboards, reparatie en prototypes die je met de hand soldeert. SMD-weerstanden zijn kleiner en bedoeld voor printplaten.
Let bij SMD op het formaat. Een 0402 kan maximaal zo'n 62 mW kwijt, een 0603 iets meer, een 0805 al 125 mW bij standaard types of 330 mW bij versterkte uitvoeringen. Als je een SMD-weerstand kiest voor iets met wat meer vermogen, controleer dan het datasheet — het formaat alleen zegt niet genoeg.
Waar het in de praktijk misgaat
De meest voorkomende fouten: geen weerstand bij een LED, het vermogen niet berekenen waarna een weerstand warm wordt of beschadigt, en SMD-weerstanden kiezen die te klein zijn voor de stroom.
Een weerstand kost een paar cent. Een component die hij had moeten beschermen, kost een stuk meer. Neem de tijd voor de berekening.