Widerstände - Metallfilm oder Carbonfilm und welche Werte?

Ich kaufe eine Reihe von Widerständen als Einstieg in mein Elektronik-Hobby. Dies sind die Werte, die ich gewählt habe:

100, 470, 1k, 4k7, 10k, 33k, 47k, 100k, 470k, 1M

Die meisten meiner Projekte betreffen Mikrocontroller wie den Arduino und andere AVR. Ich habe zwei Fragen, auf die ich gerne Antworten hätte.

1. Soll ich Kohleschicht- oder Metallschichtwiderstände kaufen und warum? Wie ich aus meiner Forschung verstehe, verträgt Metallfilme Wärme besser und sind präziser. Der Preis ist nicht zu hoch anzusetzen, da sie im Wesentlichen gleich sind. Kohleschichtwiderstände kosten 0,01 US-Dollar pro Widerstand, und Metallschichtwiderstände kosten 0,012 US-Dollar pro Widerstand.

2. Sollte ich Widerstandswerte aus der oben genannten Liste hinzufügen oder entfernen, basierend auf meiner beabsichtigten Verwendung für sie?

Vielen Dank.

(1) Verwenden Sie nach Möglichkeit eine Metallfolie. Weniger böse Überraschungen. Bei jeweils 1 Cent übersteigen die Kosten für böse Überraschungen die Komponentenkosten, auch wenn die Kosten nur in Frustration und verschwendetem Aufwand gemessen werden.

(2) Wouter (richtig (natürlich)) sagt "gleichmäßig verteilt", erklärt es aber nicht ganz. Er bedeutet, dass das Verhältnis zwischen den Widerständen benachbarter Widerstände ungefähr gleich sein sollte. Sie sollten darauf abzielen, immer die Potenzen von 10 Werten einzubeziehen und dann so viele wie nötig dazwischen auszufüllen.

SO

1, 10, 100, 1000, 10000 ...
OK, das war offensichtlich.

Aber sqrt (10) = 3.16, also
1. 3.16, 10, 31.6, 100, 316 ... :-)
ABER sie machen keine 3.16 usw. in vernünftigen Standardbereichen, also unter Verwendung der nächsten "E12" -Werte:
1, 3,3, 10, 33, 100, 330, 1000, 3k3, 10k, 33k ...

Das "offensichtliche", was zu tun ist, kann sein,
1, 4,7, 10, 47, 100, 470 usw. zu verwenden,
ABER das Verhältnis von 47/10 = 47 (natürlich), ABER das Verhältnis von 100/47 = 2,13.
Wenn Sie also eine feste Spannung hätten und nacheinander höherwertige Widerstände mit Masse verbinden, würde die Änderung von 100 auf 470 den Strom um den Faktor 4,7 verringern, aber der nächste Schritt von 470 auf 1000 würde den Strom um ein Verhältnis von 2,13 verringern . Mit dem Anstieg würden sich die Ströme um die Faktoren 4,7, 2,13, 4,7, 2,13, 4,7 ändern.

Sie erhalten in der Regel mehr als 2 Schritte pro Jahrzehnt.
Die kleinste sinnvolle Zahl hat 12 Schritte pro Jahrzehnt.
Dies sind zB 1, 1,2, 1,5, 1,8, 2,2, 2,7, 3,3, 3,9, 4,7, 5,6, 6,8, 8,2, 10 ...
Betrachtet man den Widerstandsunterschied, so erscheint die Reihe ungleichmäßig. Die Unterschiede sind.
0,2, 0,3, 0,3, 0,4, 0,5, ... 1,4, 1,8
ABER - geometrisch betrachtet sehen wir:
1,2 / 1 = 1,2
1,5 / 1,2 = 1,25
1,8 / 1,5 = 1,2
2,2 / 1,8 = 1,222
2,7 / 2,2 = 1,227
3,3 / 2,7 = 1,222
...
10 / 8,2 = 1,22

Innerhalb der Auflösung von 2 signifikanten Ziffern sehen wir, dass das Verhältnis benachbarter Widerstände ungefähr 1,21152766 beträgt :-). Ich verwende diesen "seltsamen" Wert, da es die zwölfte Wurzel von 10 ist. Wenn Sie eine Zahl mit 1,21152766 zwölfmal multiplizieren, erhalten Sie ein zehnmal größeres Ergebnis.
Wenn Sie also zwölf Widerstände in einem Bereich von zehn Jahren mit einem Faktor von 10 ^ (1/12) größer als der vorherige platzieren, erhalten Sie Widerstände, deren Wert unter dem Gesichtspunkt des Stromflusses "sanft" ansteigt.

E12 - 12 Widerstände pro Jahrzehnt mit einem Wertabstand von der 12. Wurzel von 10.
E24 - 24 Widerstände pro Jahrzehnt mit einem Wertabstand von 10 zur 24. Wurzel.
E48 - 48 Widerstände pro Jahrzehnt mit einem Wertabstand von 10 zur 48. Wurzel.
E96 ...

Vielleicht noch mehr ... Bremsbeläge wechseln, Dunkelheit bricht herein ...

Wenn Sie viel analoge Elektronik betreiben, sollten Sie Metallfilme kaufen. Metallfilm erzeugt weniger thermisches Rauschen als Kohlenstoff. Metallfilmwiderstände haben typischerweise auch eine viel geringere Induktivität / Kapazität als Kohlenstoff, so dass sie (Metallfilm) bei höheren Frequenzen besser arbeiten. Kohlenstoff hat keinen wirklichen Vorteil, außer dass sie billiger sind. Wenn ich nur an digitalen Dingen arbeiten würde, würde ich den Carboncomputer kaufen.

Was die Werte angeht, so sind die von Ihnen gewählten Werte für digitale Inhalte angemessen. Wenn Sie glauben, Sie könnten Operationsverstärker oder Transistoren verwenden, um das Signal zu verstärken, würde ich die Widerstandsreihe E6 untersuchen.

(1) Entscheiden Sie sich für Metallfilmwiderstände. Typischerweise haben sie eine Genauigkeit von 1%, verglichen mit einer Genauigkeit von 5% für die Kohlenstofffilme. Außerdem variieren ihre Werte bei Temperaturänderungen weniger.

(2) Für die anfängliche Bevorratung würde ich den Kauf eines breiteren Satzes von Werten vorschlagen. Andernfalls riskieren Sie häufige Ausflüge in den örtlichen Laden, nur für ein paar Widerstände, für das nächste coole Projekt, das Sie online gefunden haben. Um 2 Uhr morgens an einem Sonntag verdirbt es den ganzen Spaß.

Hier ist ein Beispielsatz von 25 Werten aus der E6-Serie :

100      150      220      330      470      680
1k       1.5k     2.2k     3.3k     4.7k     6.8k
10k      15k      22k      33k      47k      68k
100k     150k     220k     330k     470k     680k
1M

(Sie können auch die 10 Ohm ~ 68 Ohm hinzufügen.)

Diese können weiter kombiniert werden, um andere Werte zu ersetzen. Wolfram Alpha ist mein bevorzugter Taschenrechner und es sind viele andere online. Zum Beispiel: 314 Ohm

Die Versandkosten sind höher als die Kosten der von Ihnen vorgeschlagenen Widerstände. Wie andere gesagt haben, sind sie so billig, dass Sie mehr bekommen sollten.

Wie ich oben vorgeschlagen habe, sehen Sie sich dieses Widerstandskit an:

860 Widerstände (10 von 86 Werten), Metallfilm, 1/4 W für 17,99 USD. Beachten Sie, dass es sich um 5-Band-Widerstände handelt - etwas schwerer zu lesen, aber nicht viel.

Hier ist der Produktlink.

Wie @shimofuri hervorhebt, sollten Sie Ihre Sammlung mit vielen gemeinsamen Widerstandswerten ergänzen (10k, 1k, 220 (oder was auch immer Sie für LEDs verwenden)). Ich empfehle Widerstandsbusse in diesen Werten, die hilfreich sind, um LEDs anzusteuern und eine große Anzahl von Pullups und Pulldowns zu handhaben.

Wenn Sie Metall für im Wesentlichen den gleichen Preis wie Kohlenstoff erhalten können, entscheiden Sie sich für Metall. Ihre Sequenz ist nicht gleichmäßig verteilt, ich würde 330, 3k3, 33k usw. anstelle von 470, 4k7, 470k bevorzugen. Sowohl 33k als auch 47k erscheinen unsinnig, es sei denn, Sie haben ein spezielles Bedürfnis nach diesen beiden Werten. Widerstände sind im Vergleich zu den meisten anderen Bauteilen billig, daher würde ich mir mehr kaufen. Vor langer Zeit habe ich eine 20-wertige Box gekauft. Für meine hobbyhafte Arbeit brauchte ich sehr selten etwas, das ich in dieser Kiste nicht finden konnte.