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E-Reihen (E3 bis E96)

Warum es 4,7 kΩ gibt, aber keine 5 kΩ: Aufbau der Normreihen E3 bis E192, Wertetabelle, Toleranzen und die Wahl des passenden Normwerts.

5 Min. LesezeitE-ReiheNormwerteE12E24

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

q = 101/12 ≈ 1,21

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.

Werte der E12-Reihe auf einer logarithmischen Skala von 1 bis 10
Die zwölf E12-Werte liegen auf der logarithmischen Skala in gleichen Abständen.

Die Reihen im Überblick

ReiheWerte je Dekadeübliche Toleranztypischer Einsatz
E33> ± 20 %heute selten, früher Elkos
E66± 20 %Elkos, Spulen, Folienkondensatoren
E1212± 10 %Keramikkondensatoren, einfache Widerstände
E2424± 5 %Kohleschicht- und SMD-Widerstände
E4848± 2 %Metallschichtwiderstände
E9696± 1 %Metallschicht- und SMD-Widerstände
E192192± 0,5 % und engerPräzisionswiderstände
Toleranzbänder der E6-Werte 10, 15 und 22 bei ± 20 %, die sich berühren
E6 mit ± 20 %: Die Streubereiche von 10, 15 und 22 schließen lückenlos aneinander an.

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.

E3E6E12E24
1,01,01,01,0 · 1,1
1,21,2 · 1,3
1,51,51,5 · 1,6
1,81,8 · 2,0
2,22,22,22,2 · 2,4
2,72,7 · 3,0
3,33,33,3 · 3,6
3,93,9 · 4,3
4,74,74,74,7 · 5,1
5,65,6 · 6,2
6,86,86,8 · 7,5
8,28,2 · 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.

E3-, E6- und E12-Werte untereinander, die kleineren Reihen als Teilmengen der größeren
E3 steckt in E6, E6 in E12: Jede kleinere Reihe nimmt jeden zweiten Wert der nächstgrößeren.

Den passenden Normwert wählen

Ergibt deine Rechnung einen krummen Wert, nimmst du den nächsten Normwert – und prüfst, in welche Richtung du runden darfst.

Zahlenstrahl mit 150 Ω, 180 Ω und dem berechneten Wert 157 Ω
157 Ω liegt zwischen den E12-Werten 150 Ω und 180 Ω – aufrunden begrenzt den LED-Strom sicher.
Spannungsteiler aus 10 kΩ und 20 kΩ an 5 V mit 3,33 V am Abgriff
Mit den Normwerten 10 kΩ und 20 kΩ teilt der Spannungsteiler 5 V auf 3,33 V.
Rechner

Normwert finden (E-Reihen)

Darunter
4,7 kΩ
Am nächsten
5,6 kΩ
Darüber
5,6 kΩ

Abweichung des nächsten Normwerts: +5,7 %

Wunsch 5,3 kΩ11,21,51,82,22,73,33,96,88,2104,7 kΩ (−11,3 %)5,6 kΩ (+5,7 %)E12 – eine Dekade von 1 kΩ bis 10 kΩ, logarithmisch geteilt

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.