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    Wissenswertes zu passiven Bauelementen

    Sie regeln nicht, sie steuern nicht, sie arbeiten mit konstanten Werten in elektronischen Schaltungen – passive Bauelemente. Als unentbehrliche „Helfer“ sorgen sie in Elektrotechnik und Elektronik für den genau begrenzten Strom, die saubere Spannungs-Glättung, die richtige Versorgungsspannung oder die galvanische Trennung von Stromkreisen. Wissenswertes über passive Bauelemente erfahren Sie in unserem Ratgeber.

    Was sind passive Bauelemente?

    Passive Bauelemente sind Bauteile für Schaltungen in der Elektronik, die mit festen, unveränderlichen physikalischen Werten ausgestattet sind. Dazu gehören Widerstände jeglicher Bauart, also auch Potentiometer und Trimmer, Kondensatoren, Spulen und Schwingquarze. Die Werte dieser Bauelemente verändern sich im Betrieb nicht durch angelegte Spannungen und fließende Ströme, lediglich die Umgebungstemperatur hat einen mehr oder weniger starken Einfluss auf den jeweiligen Wert des Bauteils. Dieser Effekt wird in einigen Fällen auch für technische Lösungen ausgenutzt.

    Passive Bauelemente werden in verschiedenen Qualitäten angeboten, meist ausgedrückt durch eine prozentuale Schwankungsbreite vom Nominalwert. Elektronische Bauelemente mit geringeren Toleranzen sind in der Regel teurer.

        

    Worin besteht der Unterschied zu aktiven Bauelementen?

    Im Gegensatz dazu können aktive Bauelemente mit einer Steuerspannung verschiedene Zustände zum Durchleiten oder Blockieren elektrischen Stromes einnehmen. Dazu gehören beispielsweise Transistoren, Dioden oder Thyristoren, aber auch solche elektromechanischen Bauelemente wie Relais, denn sie nehmen mit Hilfe einer Steuerspannung einen definierten Schaltzustand ein.

    Passive Bauelemente: Welche Typen gibt es?

    HF-, EMV-Bauteile

    Das Gebiet EMV – die elektromagnetische Verträglichkeit – befasst sich mit der Unterdrückung elektromagnetischer Störungen, die von einem Elektrogerät ausgehen können und zugleich mit dem Schutz vor Störungen eines Gerätes durch andere Geräte. Zu diesem Zwecke werden Schaltungskombinationen von passiven Bauelementen eingesetzt, meist Kondensatoren, Spulen und besondere Ferritkerne sowie Abschirmbleche.

    Knöpfe

    Bedienknöpfe sind mechanische Vorrichtungen, mit denen einstellbare, passive Bauelemente einfacher bedient werden können. Knöpfe werden auf den Drehachsen von Potentiometern oder Dreh-Kondensatoren verschraubt beziehungsweise auf Schiebe-Potentiometer als Schiebeknöpfe aufgesteckt. Die Knopf-Oberflächen sind meist so ausgeführt, dass sie einen sicheren Griff des Bedieners erleichtern. Mit Zeigemarkierungen lassen sich definierte Werte an den bedienten Bauelementen einstellen. Dazu gibt es als Potentiometer-Zubehör diverse Skalen und farbige Kappen sowie Reduzierstücke, was die Kennzeichnung der Bedienelemente vereinfacht.

    Kondensatoren

    Kondensatoren bestehen aus zwei räumlich voneinander getrennten elektrisch leitfähigen Elementen. Die Trennung wird mechanisch durch das Dielektrikum realisiert. Im Gleichstromkreis haben Kondensatoren die Fähigkeit, elektrische Energie zu speichern, zum Beispiel als Bestandteil der Elektronik für Blitzlichtgeräte. Im Wechselstromkreis wirken sie wie ein Widerstand, dessen Wert frequenzabhängig ist, zum Beispiel bei Mikrofoneingängen an Verstärkern.

    Potentiometer

    Mit einem Potentiometer kann der Wert eines Widerstandes eingestellt werden. Der Einstellbereich überspannt den maximalen Wert des Potentiometers bis zum Wert Null. Die Veränderung des Widerstandswertes pro zurückgelegtem Dreh- oder Schiebewert kann linear oder logarithmisch ausgeführt sein. Das klassische Beispiel ist die Lautstärkeregelung. Trimmpotentiometer sind ebenfalls einstellbare Widerstände, aber nicht für eine ständige Veränderung ihres Wertes ausgelegt.

    Spulen, Drosseln

    Beide passiven Bauelemente sind grundsätzlich gleichartig aufgebaut: als Anordnung von Windungen isolierten Drahts. Diese Windungen können auf einen Kern mit elektrischen Eigenschaften aufgebracht oder ohne Kern gewickelt sein. Fließt ein Strom hindurch, entsteht ein Magnetfeld, das für diverse Anwendungen eingesetzt wird. Bei Spulen und Drosseln mit magnetisierbarem Kern wird eine höhere Induktivität erreicht. Drosseln werden in Kombination mit Kondensatoren und anderen Bauelementen zum Glätten von Wechselspannung eingesetzt. Mit der Kombination von Spulen entstehen Transformatoren, die in Grösse und Kernmaterial für verschiedene Leistungs- und Frequenzbereiche gebaut werden. Grosse Übersetzungsverhältnisse verwendet man in Auto-Zündspulen, hoch effiziente Induktivitäten kommen beispielsweise beim kabellosen Laden zum Einsatz.

         

          

        

    Widerstände

    Ein Widerstand besteht aus der Widerstandsschicht, von der die Anschlüsse abgeführt sind. Die Widerstandsschicht ist auf einen Träger aufgebracht und mit einer äußeren Schutzschicht versehen. Widerstände werden zum Aufteilen und Einstellen von Strömen und Spannungen verwendet. Für die Widerstandsschicht werden je nach Anwendungszweck und Leistungsanforderungen kohle- oder metallbasierte Werkstoffe verwendet. Die Bauausführungen reichen vom großen verschraubbaren Leistungswiderstand bis zum SMD-Widerstand für die industrielle Verarbeitung. Besondere Ausführungen von Widerständen sind Varistoren als spannungsabhängige Widerstände, Kalt- und Heißleiterleiter mit stark ausgeprägten Temperaturkoeffizienten und Überspannungsableiter als spezielle Komponenten zum Geräteschutz.

    Unser Praxistipp

    Passive Bauelemente sind ziemlich robust, aber auch dem sind Grenzen gesetzt. Achten Sie beim Einbau darauf, dass diese Bauelemente ohne mechanische Spannungen platziert werden. Nutzen Sie gegebenenfalls vorhandene Befestigungselemente, gerade bei grösseren Bauteilen. Beim Ein- und Auslöten darf die maximal zulässige Löttemperatur an den Anschlüssen der passiven Bauelemente und am Träger dieser Komponenten nicht überschritten werden.

    Was ist beim Kauf zu beachten?

    Oft reichen passive Bauelemente mit grösseren Toleranzen für den Aufbau einer Schaltung aus. Sicherheit bietet im Zweifelsfall das Ausmessen. Das ist zum Beispiel bei High-End-HiFi-Anlagen ein Muss.

    Bei der Auswahl von Induktivitäten sollten Sie beachten, dass diese als passive Bauteile einen wesentlichen Einfluss auf das Gesamtgewicht Ihres Gerätes haben. Vermeiden Sie Überdimensionierungen dieser Komponenten.

    Zur Bestimmung des Widerstandswertes anhand der Farbcodierung auf dem Bauteil hilft Ihnen das Vitrometer von Conrad Components. Diese „Widerstandsuhr“ gibt es für verschiedene Widerstands-Baureihen.

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