Normwert finden (E-Reihen)

Eine Formel liefert fast nie einen Wert, den du kaufen kannst. Der Vorwiderstand für deine LED kommt auf 213 Ω, der Teiler für den ADC auf 5,3 kΩ, der Filterkondensator auf 1,59 nF. Hersteller fertigen aber nur bestimmte Stufen – die Werte der E-Reihen. Dieser Rechner sucht dir zu jedem Wert den Normwert direkt darunter, direkt darüber und den, der am nächsten liegt, und sagt dir, wie weit du damit vom Ziel entfernt bist.

So rechnet der Rechner

Jede E-Reihe teilt eine Dekade in N Schritte, die alle um denselben Faktor auseinanderliegen. Der k-te Wert der Reihe ist

gerundet auf zwei Stellen bis E24 und auf drei Stellen ab E48. E6, E12 und E24 enthalten ein paar historisch gewachsene Abweichungen (etwa 3,3 statt rechnerisch 3,16); der Rechner nimmt dafür die genormte Tabelle nach IEC 60063. E48 und E96 bildet er direkt aus den gerundeten Potenzen.

Zu deinem Wunschwert W bestimmt er die Dekade, sucht die beiden benachbarten Normwerte W_u ≤ W ≤ W_o und vergleicht dann Verhältnisse, nicht Differenzen:

Der kleinere Quotient gewinnt. Das passt zum Aufbau der Reihen: Sie sind geometrisch gestuft, und auch die Toleranz eines Bauteils ist ein relativer Wert. Am Ende steht die Abweichung des gewählten Normwerts in Prozent:

Ein positives Vorzeichen heißt, dass der Normwert größer ist als dein Wunschwert.

So benutzt du ihn

• Wunschwert: Tippe den Wert so ein, wie er auch im Schaltplan stehen würde: „5k3“, „5,3 k“, „5300“ oder „2M2“. Komma und Punkt funktionieren beide. Vorsätze von p bis G werden verstanden.
• Reihe: Wähle E6 bis E96. Für gewöhnliche Widerstände mit 5 % ist E24 üblich, für Metallschichtwiderstände mit 1 % E96. Kondensatoren und Spulen gibt es meist nur in E6 oder E12.

Die Ergebnisse zeigt der Rechner in Ohm an. Für Kondensatoren oder Induktivitäten funktioniert er genauso – lies einfach die Zahl und denk dir die richtige Einheit dazu: Aus „1,59n“ wird dann der Normwert 1,5 nF.

Beispiel

Voreingestellt sind ein Wunschwert von 5k3 und die Reihe E12. Der Rechner zeigt:

Der Vergleich der Verhältnisse: 5,3 / 4,7 ≈ 1,128 und 5,6 / 5,3 ≈ 1,057. Der obere Wert liegt relativ näher, also gewinnt 5,6 kΩ. Schaltest du auf E24 um, rückt 5,1 kΩ ins Spiel und liegt mit −3,8 % näher. In E96 landest du bei 5,36 kΩ und nur noch +1,1 % Abweichung.

Welche Reihe du wählen solltest

Die Reihe hängt davon ab, was du gerade bestückst und wie genau es sein muss:

• Unkritische Werte wie Pull-ups, LED-Vorwiderstände oder Basiswiderstände: E12 oder E24 reicht völlig. Ob die LED mit 13 oder 14 mA leuchtet, siehst du nicht. Den Vorwiderstand selbst rechnest du mit dem LED-Vorwiderstand-Rechner aus.
• Spannungsteiler und Verstärkungen: Hier zählt das Verhältnis zweier Widerstände. E96 bringt dich meist auf unter 1 % an die Wunschspannung heran – siehe Spannungsteiler-Rechner, OPV-Verstärkung und LM317.
• Kondensatoren und Spulen: Rechne mit E6 oder E12. Keramikkondensatoren haben oft ±10 %, Elkos ±20 % Toleranz – feinere Stufen bringen dort nichts.

Typische Fehler

• Den Normwert ohne Blick auf die Toleranz wählen. Ein E24-Widerstand mit 5 % Toleranz kann selbst 5 % daneben liegen. Die Abweichung des Normwerts und die Fertigungstoleranz addieren sich im ungünstigsten Fall.
• Immer aufrunden. Ob du nach oben oder unten gehst, hängt von der Schaltung ab. Beim LED-Vorwiderstand ist der größere Wert sicherer, weil der Strom dann sinkt. Bei einer Zeitkonstante oder einer Filterfrequenz ist der nächstgelegene Wert meist die beste Wahl.
• Bestellnummern verwechseln. Ein „5K6“ steht in der Stückliste, auf dem SMD-Bauteil steht aber vielleicht „562“ oder ein EIA-96-Code. Die Codes erklären Widerstands-Farbcode und SMD-Codes; bei Kondensatoren hilft Kondensator-Kennzeichnung.

Häufige Fragen

• Warum gibt es keinen 5-kΩ-Widerstand? In der Reihe E24 liegt zwischen 4,7 und 5,6 nur 5,1. E96 kennt 4,99 kΩ, was praktisch 5 kΩ entspricht.
• Sind alle E12-Werte auch in E24 enthalten? Ja. Die Reihen bis E24 sind ineinander verschachtelt, ebenso E48 in E96. Zwischen E24 und E48 gilt das nicht: 4,7 steht in E24, aber nicht in E48 oder E96.
• Rechnet der Rechner auch E192? Nein. Werte mit 0,5 % und enger brauchst du nur in Präzisionsschaltungen; dort lohnt der Blick ins Datenblatt des Herstellers.
• Warum vergleicht der Rechner Verhältnisse und nicht Differenzen? Weil die Reihen logarithmisch gestuft sind. Bei 4,7 und 5,6 liegt die geometrische Mitte bei etwa 5,13, nicht bei 5,15 – der Unterschied ist klein, wird aber bei groben Reihen wie E6 deutlich.