Spannungsteiler / Spannungsteilerschaltung
Ein Spannungsteiler besteht im Regelfall aus zwei Widerständen, an denen sich die Gesamtspannung Uges in zwei Teilspannungen aufteilt. Die Grundform ist der unbelastete Spannungsteiler.
Spannungsteiler werden verwendet, um Arbeitspunkte (Spannungsverhältnisse) an aktiven Bauelemente einzustellen. Zum Beispiel bei einer Transistor-Verstärkerschaltung. Dabei wird nur ein kleiner Stromfluss erzeugt. Hauptsächlich werden mit einem Spannungsteiler Spannungspotentiale erzeugt, die geringer sind als die Gesamtspannung.
Spannungsteilerschaltung
- unbelasteter Spannungsteiler (Reihenschaltung aus zwei Widerständen)
- belasteter Spannungsteiler
Unbelasteter SpannungsteilerEin unbelasteter Spannungsteiler besteht aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen R1 und R2.Die Strom- und Spannungsverteilung in unbelasteten Spannungsteilern ist identisch mit der Reihenschaltung. Hier gelten dieselben Formeln und Regeln. |
Belasteter SpannungsteilerEin belasteter Spannungsteiler besteht aus der Reihenschaltung der Widerstände R1 und R2. Zusätzlich wird einer der beiden Widerstände durch einen Verbraucher, in diesem Fall vom Widerstand RL, belastet (Lastwiderstand).Die Schaltung wird von einer Reihenschaltung zu einer gemischten Schaltung aus Parallelschaltung (R 2 || R L) und Reihenschaltung (R 1 + (R 2 || R L)). |
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Unbelasteten Spannungsteiler berechnenDie folgenden Formeln dienen zur Berechnung der Teilspannungen (Spannungsteilerregeln). Sie gelten aber nur, wenn durch beide Widerstände der selbe Strom fließt, also ein unbelasteter Spannungsteiler vorliegt. In diesem Fall berechnet man die Teilspannung über den Dreisatz aus. |
Belasteten Spannungsteiler berechnenDie folgende Formel dient zur Berechnung des Parallelwiderstandes im belasteten Spannungsteiler. |
Wird der Spannungsteiler mit einem Widerstand belastet, so finden in der Schaltung folgende Änderungen statt:
- Der Gesamtwiderstand der Schaltung wird kleiner.
- Aufgrund dessen steigt der Gesamtstrom Iges.
- Der Spannungsabfall U1 am Widerstand R1 wird größer.
- Die Teilspannung U2 am Widerstand R2 wird kleiner.
Veränderliche Verbraucher können durch niederohmige Spannungsteiler mit einer einigermaßen stabilen Spannung versorgt werden. Allerdings darf ein Spannungsteiler nicht durch einen sehr kleinen Widerstand belastet werden. Das führt zu Veränderungen in der Strom- und Spannungsverteilung innerhalb der Schaltung. Dadurch wird der Spannungsteiler unbrauchbar.
Weitere verwandte Themen:
- Reihenschaltung von Widerständen
- Parallelschaltung von Widerständen
- Gemischte Schaltung mit Widerständen
- Spannungsteiler zur Spannungsstabilisierung
- Spannungsstabilisierung mit Z-Diode
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