Wer zum ersten Mal Widerstände bestellt, wundert sich: 4,7 kΩ, 5,6 kΩ und 6,8 kΩ gibt es überall – 5 kΩ oder 6 kΩ dagegen kaum. Dahinter steckt keine Willkür, sondern ein cleveres System: die E-Reihen nach IEC 60063. Sie legen fest, welche Nennwerte Hersteller von Widerständen, Kondensatoren und Z-Dioden fertigen. Jede Reihe ist so gebaut, dass ihre Werte mit der zugehörigen Toleranz den ganzen Wertebereich lückenlos abdecken.
Die Idee: gleiche Abstände auf der logarithmischen Skala
Eine Dekade – etwa von 1 kΩ bis 10 kΩ – wird in N Stufen geteilt, und zwar so, dass jeder Wert um denselben Faktor größer ist als der vorige, nicht um denselben Betrag. Die Reihe E12 hat zwölf Werte je Dekade; der Faktor zwischen zwei Nachbarn ist
Der k-te Wert der Reihe ist dann 10k/N, gerundet auf zwei (bis E24) oder drei Stellen (ab E48). Das hat einen guten Grund: Ein Widerstand mit ± 10 % Toleranz streut um einen relativen Betrag. Damit sich die Streubereiche zweier Nachbarwerte gerade berühren, müssen die Werte relativ gleich weit auseinanderliegen – also geometrisch gestuft sein. Jedes Exemplar, das aus der Fertigung kommt, passt so zu irgendeinem Nennwert.
Die Reihen im Überblick
| Reihe | Werte je Dekade | übliche Toleranz | typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| E3 | 3 | > ± 20 % | heute selten, früher Elkos |
| E6 | 6 | ± 20 % | Elkos, Spulen, Folienkondensatoren |
| E12 | 12 | ± 10 % | Keramikkondensatoren, einfache Widerstände |
| E24 | 24 | ± 5 % | Kohleschicht- und SMD-Widerstände |
| E48 | 48 | ± 2 % | Metallschichtwiderstände |
| E96 | 96 | ± 1 % | Metallschicht- und SMD-Widerstände |
| E192 | 192 | ± 0,5 % und enger | Präzisionswiderstände |
Heute bekommst du Widerstände mit 1 % zum Preis von 5 %-Typen. Die Toleranz in der Tabelle beschreibt deshalb eher, wofür die Reihe einst gedacht war – die Werte selbst sind geblieben.
Die Werte von E3 bis E24
Die kleineren Reihen sind ineinander enthalten: Jeder E6-Wert steht auch in E12, jeder E12-Wert in E24.
| E3 | E6 | E12 | E24 |
|---|---|---|---|
| 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 · 1,1 |
| 1,2 | 1,2 · 1,3 | ||
| 1,5 | 1,5 | 1,5 · 1,6 | |
| 1,8 | 1,8 · 2,0 | ||
| 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,2 · 2,4 |
| 2,7 | 2,7 · 3,0 | ||
| 3,3 | 3,3 | 3,3 · 3,6 | |
| 3,9 | 3,9 · 4,3 | ||
| 4,7 | 4,7 | 4,7 | 4,7 · 5,1 |
| 5,6 | 5,6 · 6,2 | ||
| 6,8 | 6,8 | 6,8 · 7,5 | |
| 8,2 | 8,2 · 9,1 |
Die Werte gelten in jeder Dekade: Aus 4,7 werden 4,7 Ω, 47 Ω, 470 Ω, 4,7 kΩ, 47 kΩ und so weiter. Einige E24-Werte weichen aus historischen Gründen leicht vom berechneten Wert ab – rechnerisch wäre 1012/24 etwa 3,16, genormt sind 3,3.
Ab E48 haben die Werte drei Stellen, und die Reihen sind nicht mehr Teilmengen von E24: E96 beginnt mit 1,00 · 1,02 · 1,05 · 1,07 · 1,10 · 1,13 · 1,15 · 1,18 · 1,21 · 1,24 · 1,27 … und enthält zum Beispiel 4,75 und 4,99, aber keine 4,7. Jede zweite E96-Zahl bildet die E48-Reihe.
Den passenden Normwert wählen
Ergibt deine Rechnung einen krummen Wert, nimmst du den nächsten Normwert – und prüfst, in welche Richtung du runden darfst.
Normwert finden (E-Reihen)
- Darunter
- 4,7 kΩ
- Am nächsten
- 5,6 kΩ
- Darüber
- 5,6 kΩ
Abweichung des nächsten Normwerts: +5,7 %
Toleranz ist nicht alles
Ein 1-%-Widerstand ist nicht auf Dauer auf 1 % genau. Hinzu kommen Temperaturkoeffizient, Alterung und Lötwärme. Bei Kondensatoren ist die Toleranz meist viel größer: Keramikkondensatoren der Klasse 2 verlieren unter Gleichspannung oft die Hälfte ihrer Kapazität – Näheres dazu unter Kennzeichnung von Kondensatoren. Wo es wirklich auf Genauigkeit ankommt, entscheidet das Verhältnis zweier Widerstände (wie im Spannungsteiler) und nicht der absolute Wert.
Selbsttest
Warum sind die E-Reihen geometrisch und nicht linear gestuft?
Die Toleranz ist ein relativer Wert; nur bei gleichem Faktor zwischen Nachbarwerten berühren sich die Streubereiche überall.
Welche Werte hat die E6-Reihe?
1,0 · 1,5 · 2,2 · 3,3 · 4,7 · 6,8 – in jeder Dekade.
Gibt es 4,7 kΩ in der E96-Reihe?
Nein, dort liegen 4,64 kΩ und 4,75 kΩ; 4,7 kΩ gehört zu E3 bis E24.