Die grundlegendste passive Komponente, der Widerstand, mag mit wenigen Anwendungen wie einfache Komponenten aussehen, aber Widerstände haben einen breiten Anwendungsbereich für Formfaktoren und Widerstandstypen.
Heizungen
Joulesche Erwärmung ist die Wärme, die entsteht, wenn Strom durch einen Widerstand fließt. Oft ist diese Wärme ein wichtiger Faktor bei der Auswahl eines Widerstands, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, aber in einigen Anwendungen besteht der Zweck des Widerstands darin, Wärme zu erzeugen. Die Wärme wird durch die Wechselwirkung mit den Elektronen erzeugt, die durch einen Leiter fließen, auf seine Atome und Ionen einwirken und im Wesentlichen Wärme durch Reibung erzeugen.
Widerstandsheizelemente werden in einer Vielzahl von Produkten eingesetzt, darunter Elektroherde und -öfen, elektrische Warmwasserbereiter, Kaffeemaschinen und sogar der Defroster Ihres Autos. Widerstandsheizgeräte sind häufig mit einem elektrischen Isolator beschichtet, um sicherzustellen, dass im normalen Betrieb nichts über das Widerstandselement kurzgeschlossen wird, was insbesondere bei elektrischen Warmwasserheizgeräten, die ein untergetauchtes Heizelement verwenden, unerlässlich ist.
Um die Effektivität eines Widerstandsheizelements zu maximieren, werden spezielle Materialien verwendet, wie beispielsweise Nichrom, eine Legierung aus Nickel und Chrom, die einen hohen Widerstand aufweist und oxidationsbeständig ist.
Sicherungen
Speziell ausgelegte Widerstände werden üblicherweise als Einwegsicherungen verwendet. Das leitfähige Element in einer Sicherung ist so konstruiert, dass es sich selbst zerstört, sobald eine bestimmte Stromschwelle erreicht ist, und wird im Wesentlichen selbst opfern, um eine Beschädigung teurerer Elektronik zu vermeiden.
Sicherungen sind mit einer Vielzahl von Eigenschaften erhältlich, um schnelle oder langsame Ansprechzeiten, unterschiedliche Strom- und Spannungskapazitäten sowie Temperaturbereiche zu bieten. Sie sind auch in verschiedenen Formfaktoren erhältlich, z. B. als Blade-Formfaktor-Sicherungen, die in der Automobilindustrie verwendet werden, Glassicherungen, zylindrischen Glasfaserkassettensicherungen und Schraubsicherungen, um nur einige zu nennen.
Sicherungen auf Widerstandsbasis sind sehr erschwinglich, aber rücksetzbare Sicherungstechnologien reduzieren die Belastung eines Benutzers beim Suchen und Austauschen einer Sicherung und werden häufig in teureren Geräten und tragbaren Elektronikgeräten verwendet, die vom Benutzer nicht gewartet werden können und die höheren Kosten der rücksetzbaren Sicherungen auffangen können .
Sensoren
Widerstände werden häufig als Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Gassensoren bis hin zu Lügendetektoren. Eine Widerstandsänderung kann durch eine Vielzahl von Faktoren verursacht werden, darunter Wasser und andere Flüssigkeiten, Feuchtigkeit, Dehnung oder Durchbiegung und Absorption von Gas in das Widerstandsmaterial. Durch Auswahl des richtigen Materials und des richtigen Gehäuses kann die Leistung eines resistiven Sensors für eine bestimmte Anwendung und Umgebung angepasst werden.
Resistive Sensoren werden als Teil der Sensorreihe von Polygraph-Maschinen eingesetzt, um während einer Untersuchung das Schwitzen eines Objekts in Echtzeit zu überwachen. Wenn das Objekt zu schwitzen beginnt, wird ein Widerstandssensor von der Feuchtigkeitsänderung beeinflusst und bewirkt eine messbare Widerstandsänderung.
Resistive Gassensoren funktionieren auf dieselbe Weise, wobei ein größeres Vorhandensein von Gas eine Änderung des Widerstandes des Sensors verursacht. Abhängig vom Sensordesign kann die Selbstkalibrierung durch Anlegen eines Referenzstroms an den Sensor erfolgen, um alle Spuren des Stimulationsmaterials zu entfernen.
Für Sensoren, die sich über den gesamten Bereich der Stimuli nur wenig verändern, wird häufig ein resistives Brückennetzwerk verwendet, um stabile Referenzsignale für genauere Messungen und Verstärkung bereitzustellen.
Licht
Thomas Edison hat jahrelang nach einem Material gesucht, das ein stabiles, elektrisch betriebenes Licht erzeugt. Auf dem Weg entdeckte er Dutzende von Designs und Materialien, die etwas Licht erzeugen und sofort ausbrennen würden, ähnlich wie eine sich selbst opfernde Sicherung. Schließlich fand Edison das richtige Material und Design, das ein kontinuierliches Licht lieferte, das zu einer der größten und wichtigsten Anwendungen von Widerständen für viele Jahrzehnte wurde.
Heutzutage gibt es Alternativen zum ursprünglichen Design der Glühlampen-Widerstandsglühlampe, und einige sind noch auf Widerstandsbasis, wie beispielsweise Halogenlampen. Glühlampen werden durch CCLF- und LED-Lampen ersetzt, die viel energieeffizienter sind als Glühlampen auf Widerstandsbasis.
