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Der elektrische Widerstand

Der Spannungsteiler

Mit einem Spannungsteiler kann man genau wie beim Vorwiderstand die anliegende Spannung verkleinern. Der Unterschied zum Vorwiderstand ist aber, dass die Spannungsteilerschaltung immer auf der Reihenschaltung zweier Widerstände beruht.

Der Aufbau eines Spannungsteilers ist im folgenden Bild dargestellt, wobei anstatt des Drahtes als Widerstand auch ein Schiebewiderstand verwendet werden kann:

Abb.1

Der Gesamtwiderstand R ges und die anliegende Spannung U ges der Anordnung ist bekannt.

Vorgehensweise:Die Kontaktklemme K beziehungsweise der Schleifkontakt K wird so eingestellt, dass die Spannung U x an den beiden "neuen" Polen anliegt.

Arbeitsauftrag

1. Überlegen Sie sich ein Ersatzschaltbild zur obigen unbelasteten Spannungsteilerschaltung. 2. Berechnen Sie allgemein U x in Abhängigkeit der Widerstände.

Vergleichen Sie anschließend Ihre Ergebnisse mit der Musterantwort, indem Sie auf "Lösung 1" und "Lösung 2" klicken.

Lösung 1

Lösung 2

Arbeitsauftrag

Wir wollen eine Glühbirne, mit den Betriebsdaten 6 Volt / 5 Ampere, an ein 10 Volt Netzgerät anschließen. Eine Spannungsteilerschaltung soll uns dies ermöglichen. Als Spannungsteiler verwenden wir einen Schiebewiderstand, mit Gesamtwiderstand R ges = 10  Ω . Dieser hat einen verstellbaren Schieber, mit dem man verschiedene Spannungen abgreifen kann. Man kann sich einen Schiebewiderstand als Hintereinanderschaltung zweier Widerstände vorstellen. Man stellt den unbelasteten Schiebewiderstand so ein, dass eine Spannung von U x = 6 V am parallel geschalteten Voltmeter anliegt.

Abb.2
Schiebewiderstand mit Voltmeter

Schließt man nun die Lampe parallel an den Schiebewiderstand an, so leuchtet sie nicht:

Abb.3
Schiebewiderstand mit Lampe

Überlegen Sie sich mit Hilfe eines Ersatzschaltbildes rechnerisch, warum die Lampe nicht mehr leuchtet!

Vergleichen Sie anschließend Ihre Ergebnisse mit der Musterantwort, indem Sie auf "Lösung" klicken.

Lösung

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