Widerstand Farbcode lesen: 4, 5 und 6 Ringe einfach erklärt

Der Widerstand-Farbcode ist ein internationales Kennzeichnungssystem: Farbige Ringe auf dem Gehäuse zeigen den Wert, die Toleranz und manchmal auch den Temperaturkoeffizienten an. Um den Widerstandswert zu bestimmen, wandelst du von links nach rechts die ersten zwei oder drei Ringe in Ziffern um und multiplizierst sie mit dem Multiplikator des folgenden Rings. Der goldene oder silberne Ring ganz rechts sagt dir, wie stark der echte Wert abweichen darf. Ein Widerstand mit Rot-Rot-Braun-Gold bedeutet zum Beispiel 22 × 10 = 220 Ω ±5 %.

Auf einen winzigen Widerstand Ziffern zu drucken ist schwierig, und sie könnten bei der Lötwärme verschwinden. Farbige Ringe lassen sich dagegen aus jeder Richtung ablesen. In diesem Beitrag lernst du Schritt für Schritt, 4-, 5- und 6-Ring-Widerstände zu lesen, die richtige Leserichtung zu finden, die 220-Ω-, 1-kΩ- und 10-kΩ-Widerstände aus Arduino-Sets auf einen Blick zu erkennen, den Wert mit dem Multimeter zu prüfen und ein einfaches Ohmmeter mit Arduino zu bauen. Für die schnelle Kontrolle kannst du auch den Widerstands-Farbcode-Rechner nutzen.

Was ist der Widerstand-Farbcode und wie funktioniert er?

Im Farbcode hat jede Farbe eine Ziffer: von Schwarz (0) bis Weiß (9). Die Aufgabe eines Rings hängt von seiner Position ab. Beim 4-Ring-Widerstand sind die ersten zwei Ringe gültige Ziffern, der dritte Ring ist der Multiplikator und der vierte die Toleranz. Bei präzisen 5- und 6-Ring-Widerständen gibt es drei Ziffern; bei 6 Ringen zeigt der letzte Ring zusätzlich, wie stark sich der Widerstand mit der Temperatur ändert. Es hilft, den Multiplikator als „Anzahl der Nullen hinter den Ziffern“ zu sehen: Rot sind zwei Nullen, Orange drei, Gelb vier. Gold und Silber als Multiplikator teilen den Wert durch 10 bzw. 100, so lassen sich auch Werte unter 1 Ω angeben. Alte Widerstände mit nur drei Ringen haben keinen Toleranzring; dann gelten ±20 %. Wenn du den Wert kennst, kannst du den Strom im Stromkreis mit dem Ohmschen Gesetz leicht berechnen.

Von welcher Seite liest man einen Widerstand?

• Gold oder Silber nach rechts: Diese Farben sind fast immer der Toleranzring und stehen ganz rechts. Dreh den Widerstand so, dass dieser Ring rechts liegt, und lies von links.
• Auf den Abstand achten: Der Toleranzring sitzt meist etwas weiter von den anderen Ringen entfernt; das Ende, an dem die Ringe dicht beieinander liegen, ist der Anfang.
• Nähe zum Ende: Der erste Ring liegt bei den meisten Herstellern näher am Ende des Gehäuses, der letzte eher in der Mitte.
• Regel für den ersten Ring: Der erste Ring kann nie Gold, Silber oder Schwarz sein. Hat ein Ende eine dieser Farben, beginnst du am anderen Ende.
• Test mit Normwerten: Passt der gelesene Wert nicht zu den Normreihen (E12, E24), liest du den Widerstand wahrscheinlich verkehrt herum.

Wie liest man einen 4-Ring-Widerstand?

1. Halte den Widerstand so, dass der goldene oder silberne Ring rechts liegt.
2. Schreibe die Ziffer des ersten Rings auf: Braun bedeutet 1.
3. Füge die Ziffer des zweiten Rings an: Schwarz ist 0, also entsteht 10.
4. Der dritte Ring ist der Multiplikator; hänge so viele Nullen an, wie die Ziffer der Farbe angibt: Orange ist 3, also 10 000.
5. Vereinfache das Ergebnis (10 000 Ω = 10 kΩ) und lies die Toleranz am vierten Ring ab: Gold bedeutet ±5 %.

Nach diesen Schritten ergibt ein Widerstand mit Braun-Schwarz-Orange-Gold 10 kΩ ±5 %. Die Toleranz sagt, dass der echte Wert um diesen Anteil abweichen darf: Ein 10-kΩ-Widerstand mit ±5 % kann zwischen 9,5 und 10,5 kΩ gemessen werden, und das ist völlig normal. Ebenso sollte ein 220-Ω-Widerstand mit ±5 % zwischen 209 und 231 Ω liegen. In Schaltplänen und Stücklisten werden Werte oft abgekürzt: 4K7 heißt 4,7 kΩ, 1M heißt 1 MΩ und 4R7 heißt 4,7 Ω. Die Buchstaben K, M und R zeigen sowohl die Einheit als auch die Stelle des Kommas an, so kann ein verwischtes Komma den Wert nicht verfälschen.

Wie liest man einen 5-Ring-Widerstand?

Bei 5-Ring-Widerständen ist die Logik gleich, nur gibt es drei gültige Ziffern: Die ersten drei Ringe sind Ziffern, der vierte ist der Multiplikator, der fünfte die Toleranz. Das sind meist Metallschichtwiderstände mit blauem oder hellblauem Gehäuse, deren Toleranz meist ±1 % beträgt und durch einen braunen Ring angezeigt wird; beige Kohleschichtwiderstände haben dagegen meist 4 Ringe und ±5 %. Ein Widerstand mit Gelb-Violett-Schwarz-Braun-Braun ergibt 470 × 10 = 4700 Ω, also 4,7 kΩ ±1 %. Derselbe Wert steht beim 4-Ring-Widerstand als Gelb-Violett-Rot-Gold: Beim 5-Ring-Widerstand ist der Multiplikator eine Stufe kleiner, weil die dritte Ziffer schon eine Null enthält. Deshalb ist es so wichtig, vor dem Lesen die Ringe zu zählen; hältst du einen 5-Ring-Widerstand für einen 4-Ring-Widerstand, liest du die ersten zwei Ringe als 47 und den dritten als Multiplikator und kommst auf ein völlig falsches Ergebnis. Dank der drei Ziffern lassen sich bei 5 Ringen auch feine Werte wie 4,99 kΩ oder 1,02 kΩ angeben.

6-Ring-Widerstand und Temperaturkoeffizient

Die ersten fünf Ringe eines 6-Ring-Widerstands liest du genauso wie bei 5 Ringen. Der sechste Ring gibt den Temperaturkoeffizienten (TCR) in ppm/K an, also um wie viele Millionstel sich der Widerstand bei 1 °C Temperaturanstieg ändert. Ein 10-kΩ-Widerstand mit 50 ppm/K (Rot) ändert sich pro Grad um 10 000 × 0,00005 = 0,5 Ω; bei 30 °C Erwärmung sind das etwa 15 Ω, also eine Verschiebung von 0,15 %. In Hobbyprojekten spielt dieser Unterschied meist keine Rolle, aber in Präzisionsmessgeräten, Referenzspannungsteilern und temperaturempfindlichen Schaltungen wählt man Widerstände mit niedrigem Koeffizienten. Ein Widerstand mit Braun-Grün-Schwarz-Rot-Braun-Rot wird als 150 × 100 = 15 kΩ, ±1 % und 50 ppm/K gelesen.

Beispiele: Schritt für Schritt gerechnet

Gängige Widerstände in Arduino-Sets

In fertigen Arduino-Starter-Sets begegnen dir manche Werte ständig. 220 Ω ist die Standardwahl, um den Strom einer roten LED bei 5 V zu begrenzen: Da die rote LED etwa 2 V abfallen lässt, beträgt der Strom (5 − 2) / 220 ≈ 13,6 mA und bleibt sicher unter dem LED-Limit von 20 mA. Mit 330 Ω zieht dieselbe LED etwa 9 mA und leuchtet etwas schwächer. 1 kΩ wird zum Ansteuern der Transistorbasis und für Anzeige-LEDs mit geringem Strom genutzt. 10 kΩ ist als Pull-up und Pull-down von Tastern und als zweite Hälfte von Spannungsteilern mit LDR und Thermistor der meistgenutzte Widerstand in Sets. Details zur Strombrechnung findest du im Beitrag LED-Vorwiderstand berechnen, und die Rolle bei Tastern erklärt der Beitrag Pull-up- und Pull-down-Widerstand.

Normwerte: die Reihen E12 und E24

Widerstände gibt es nicht in jedem beliebigen Wert; sie werden in Normreihen gefertigt, deren Toleranzbereiche sich überlappen. Die E24-Reihe für ±5 %-Widerstände enthält pro Dekade 24 Werte: 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82 und 91. Die E12-Reihe für ±10 % nimmt davon nur 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 und 82; ±1 %-Metallschichtwiderstände gehören zur E96-Reihe mit 96 Werten. Dieses Wissen hilft dir bei der Kontrolle: Liest du bei einem 4-Ring-Widerstand einen Anfang wie 25 oder 85, hast du wahrscheinlich eine Farbe falsch gesehen oder den Widerstand verkehrt herum gelesen. Den nächstliegenden Normwert zu deinem berechneten Wert findest du mit dem Normwert-Rechner für Widerstände, und wie du mit mehreren Widerständen einen besonderen Wert erzeugst, erklärt der Beitrag Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen berechnen.

Widerstand mit dem Multimeter messen und prüfen

1. Löse den Widerstand aus der Schaltung oder zumindest ein Bein; andere Bauteile in der Schaltung bilden parallele Pfade und verfälschen den Wert.
2. Stecke die schwarze Messspitze in COM und die rote in VΩ und drehe den Wahlschalter auf Ω.
3. Wähle beim Multimeter mit manueller Bereichswahl den Bereich direkt über dem erwarteten Wert: für 220 Ω der 2k-Bereich, für 10 kΩ der 20k-Bereich.
4. Halte die Spitzen an die beiden Beine; ein Widerstand hat keine Polarität, vertauschte Spitzen ändern das Ergebnis nicht.
5. Siehst du „1“ oder „OL“, ist der Wert größer als der gewählte Bereich; schalte einen Bereich höher.
6. Prüfe, ob der Messwert im Toleranzbereich liegt: Ein 220-Ω-Widerstand mit ±5 % sollte zwischen 209 und 231 Ω liegen. Bei Werten unter 10 Ω ziehst du den Eigenwiderstand der Messspitzen (etwa 0,2–0,5 Ω) ab, den du misst, indem du die Spitzen aneinanderhältst.

Einfaches Ohmmeter mit Arduino bauen

Hast du kein Multimeter oder willst mit dem Arduino üben, kannst du mit einem Spannungsteiler aus zwei Widerständen einen unbekannten Widerstand messen. Schließe den bekannten 10-kΩ-Widerstand zwischen die Versorgung und den Analogpin und den zu messenden Widerstand (Rx) zwischen Analogpin und GND. Diese Methode liefert keine Laborgenauigkeit, eignet sich aber hervorragend, um zu unterscheiden, ob ein Widerstand 1 kΩ oder 10 kΩ hat, und um die Analog-Digital-Wandlung zu verstehen.

1// Basit ohmmetre / Simple ohmmeter
2// 5V -> R_BILINEN (10 kOhm) -> A0 -> Rx -> GND
3const int OLCUM_PIN = A0;          // ölçüm noktası / measurement node
4const float R_BILINEN = 10000.0;   // bilinen direnç (ohm), multimetreyle ölçülen değer / known resistor (ohm), measured value
5
6void setup() {
7  Serial.begin(9600);
8}
9
10void loop() {
11  long toplam = 0;
12  for (int i = 0; i < 16; i++) {   // 16 ölçümün ortalaması / average of 16 readings
13    toplam += analogRead(OLCUM_PIN);
14    delay(2);
15  }
16  float ortalama = toplam / 16.0;
17
18  if (ortalama > 1015.0) {         // A0 neredeyse 5V: direnç yok / A0 almost 5V: no resistor
19    Serial.println(F("Direnc takili degil / No resistor"));
20  } else {
21    float rx = R_BILINEN * ortalama / (1023.0 - ortalama);   // gerilim bölücü formülü / voltage divider formula
22    Serial.print(F("Rx = "));
23    if (rx >= 1000.0) {
24      Serial.print(rx / 1000.0, 2);
25      Serial.println(F(" kohm"));
26    } else {
27      Serial.print(rx, 1);
28      Serial.println(F(" ohm"));
29    }
30  }
31  delay(1000);
32}

Die Schaltung ist ein Spannungsteiler: Die Spannung an A0 beträgt Vcc × Rx / (R_BILINEN + Rx). Da analogRead dieselben 5 V als Referenz nutzt, fällt die Versorgungsspannung aus der Formel heraus, und es bleibt Rx = R_BILINEN × Messwert / (1023 − Messwert). Bei Rx = 10 kΩ liegt der Messwert zum Beispiel bei etwa 511. Der Mittelwert aus 16 Messungen verringert das Rauschen. Am genauesten misst du, wenn Rx nahe am bekannten Widerstand liegt; mit einer 10-kΩ-Referenz misst du zwischen 1 kΩ und 100 kΩ mit wenigen Prozent Fehler, aber bei Extremwerten wie 100 Ω oder 1 MΩ verursacht schon eine einzige ADC-Stufe einen großen Fehler. Auch die Toleranz des bekannten Widerstands geht direkt ins Ergebnis ein; trage deshalb in R_BILINEN nicht den Aufdruckwert ein, sondern den echten Wert, den du mit dem Multimeter gemessen hast. Das Ergebnis siehst du im Serial Monitor bei 9600 Baud.

Messen mit ESP32 und Raspberry Pi Pico

Beim ESP32 baust du dieselbe Schaltung mit 3V3-Versorgung auf, setzt im Code den Pin auf 34 und ersetzt 1023 durch 4095, denn der ADC des ESP32 hat 12 Bit und liefert Werte von 0 bis 4095. Allerdings ist der ESP32-ADC besonders nahe 0 V und 3,3 V nicht linear, daher kann die Messung um einige Prozent stärker abweichen. Miss an ADC1-Pins (GPIO 32–39), denn ADC2-Pins sind bei aktivem WLAN nicht nutzbar. Auf dem Raspberry Pi Pico kannst du mit MicroPython einen Decoder, der den Wert aus der Farbliste berechnet, und ein Ohmmeter über GP26 in einem Programm kombinieren:

1from machine import ADC
2import time
3
4# Renk -> rakam / Color -> digit
5RAKAM = {"siyah": 0, "kahverengi": 1, "kirmizi": 2, "turuncu": 3, "sari": 4,
6         "yesil": 5, "mavi": 6, "mor": 7, "gri": 8, "beyaz": 9}
7# Carpan = 10 uzeri rakam / Multiplier = 10 to the power of digit
8CARPAN = {renk: 10 ** r for renk, r in RAKAM.items()}
9CARPAN["altin"] = 0.1
10CARPAN["gumus"] = 0.01
11# Tolerans (%) / Tolerance (%)
12TOLERANS = {"kahverengi": 1, "kirmizi": 2, "yesil": 0.5, "mavi": 0.25,
13            "mor": 0.1, "altin": 5, "gumus": 10}
14
15def renkten_deger(bantlar):
16    # 4 bant: 2 rakam, 5-6 bant: 3 rakam / 4 bands: 2 digits, 5-6 bands: 3 digits
17    if len(bantlar) == 4:
18        adet = 2
19    elif len(bantlar) in (5, 6):
20        adet = 3
21    else:
22        raise ValueError("4, 5 ya da 6 bant / 4, 5 or 6 bands")
23    sayi = 0
24    for renk in bantlar[:adet]:
25        sayi = sayi * 10 + RAKAM[renk]
26    deger = sayi * CARPAN[bantlar[adet]]
27    tolerans = TOLERANS.get(bantlar[adet + 1])
28    return deger, tolerans
29
30def bicimle(ohm):
31    ohm = float(ohm)
32    if ohm >= 1e6:
33        return "{:.2f} MOhm".format(ohm / 1e6)
34    if ohm >= 1e3:
35        return "{:.2f} kOhm".format(ohm / 1e3)
36    return "{:.1f} Ohm".format(ohm)
37
38adc = ADC(26)            # GP26 = ADC0
39R_BILINEN = 10000        # multimetreyle olculen deger / value measured with a multimeter
40
41def olc():
42    toplam = 0
43    for _ in range(16):  # 16 olcumun ortalamasi / average of 16 readings
44        toplam += adc.read_u16()
45        time.sleep_ms(2)
46    ham = toplam / 16
47    if ham > 65000:      # direnc yok / no resistor
48        return None
49    return R_BILINEN * ham / (65535 - ham)
50
51deger, tol = renkten_deger(["kahverengi", "siyah", "turuncu", "altin"])
52print("Renk kodu / Color code:", bicimle(deger), "+/-", tol, "%")
53
54while True:
55    rx = olc()
56    if rx is None:
57        print("Direnc yok / No resistor")
58    else:
59        print("Olculen / Measured:", bicimle(rx))
60    time.sleep(1)

Die Funktion renkten_deger() bestimmt anhand der Länge der Ringliste selbst, wie viele gültige Ziffern es gibt, setzt die Ziffern zusammen, multipliziert mit dem Multiplikator und gibt die Toleranz zurück. olc() liest die Spannung an GP26 16-mal und bildet den Mittelwert; da read_u16() die 12-Bit-Messung des Pico auf den Bereich 0–65535 skaliert, wird in der Formel 65535 verwendet. So siehst du den aus den Farben gelesenen und den gemessenen Wert nebeneinander in der Thonny-Konsole und kannst prüfen, ob die Abweichung innerhalb der Toleranz bleibt. Bist du neu bei MicroPython, ist der Beitrag MicroPython-Grundlagen ein guter Einstieg.

Häufige Fehler und Lösungen

Nach ein paar Tagen Übung mit den Farbcodes erkennst du 220 Ω, 1 kΩ und 10 kΩ auf einen Blick; im Zweifel hat aber immer das Multimeter das letzte Wort. Um das Gelernte anzuwenden, schau dir in der BlueGrays-App die Projekte LED zum Leuchten bringen, Ampel, LED mit Taster steuern und LDR-Nachtlicht an; in jedem zeigen ein Schaltplan und fertiger Code Schritt für Schritt, welcher Widerstand wohin gehört.