Widerstand Logik verstehen?
Wie viel Spannung hat Ua? Wie ich weiß, dass bei gleichen Widerstandswert werden die Spannung halbiert - Also Ua ist 2,5V.
Wenn meine Ergebnis richtig ist, dann warum nicht mal 10 Ohm Widerstand nehmen? Rechnerisch kann sehr kleine Widerstand sehr hohe Spannung wie 50V halbieren. Wie kann das sein? Ich möchte diese Logiklücke genauer betrachten. Das gilt auch bei den Operationsverstärker wie Inventierer uns nicht inventierer... (Verstärkungsfaktor)
5 Antworten
Wie du schon richtig bemerkt hast, geht es nur um das Widerstandsverhältnis... Ua = Uges * R1/(R1+R2) das für eine gewisse Ausgangsspannung bei gegebener Gesamtspannung stimmen muss. Das bestimmt die Widerstandswerte bis auf einen Faktor.
Vielleicht zielt deine Frage darauf ab, wie man dann Ingenieursmäßig auf einen konkreten Wert kommt.
1.) Es darf nicht zu viel Strom durch die Widerstände fließen, weil sie sonst zerstört werden... und man möchte natürlich auch nicht unnötig viel Stromverbrauch haben. Das bestimmt also die untere Schranke.
2.) In der Realität haben wir nie einen unbelasteten Spannungsteiler, sondern sobald man irgend etwas mit der Spannung machen will, hängt noch ein Verbraucher parallel zum unteren Widerstand. Damit die Rechnung noch stimmt, muss der Strom durch den Verbraucher signifikant kleiner sein, als durch die Widerstände.
Das führt zu einer oberen Schranke. Ggf. genau so, wie Fremdeinstörungen, die sich stärker bemerkbar machen, wenn die Widerstände zu hoch sind... Deshalb nimmt man in der Regel nicht 10 Mega-Ohm Widerstände.
Das hat mehrere Gründe
Bei großen Widerständen fallen Unterschiede durch Toleranzen in der Fertigung der Widerstände oder "Störfaktoren" wie die Leitungswiderstände weniger ins Gewicht.
Nur als fiktives Beispiel: dstell dir vor, man könne Widerstände mit einer Toleranz von +/- 3 Ohm herstellen.
Wenn du nun zwei Widerstände mit nominell 10 Ohm hast, kann es sein, dass der ein tatsächlich 7 Ohm hat und der andere 13 Ohm. Dann ist der eine Widerstand faktisch fast doppelt so groß wie der andere! Wenn du hingegen einmal 10003 Ohm hast und einmal 9997 Ohm haben sie immer noch ein Verhältnis von fast 1:1.
Es ist völlig egal, welche Widerstände Du dort drin hast, so lange sie beide gleich groß sind, fallen immer jeweils 2,5V ab. Es fließt halt unterschiedlich viel Strom, das ist der einzige Unterschied. Man muss bei Widerständen in der Realität nur aufpassen, wie viel Leistungsaufnahme max drin ist, damit sie nicht kaputt gehen. Hier gilt übrigens Kirchhoff II.
Weil dann (10 Ohm) ein grosser Strom fliesst, und somit viel Energie in den Widerständen verbraten würde.
20 Ohm an 5V ergibt 0,25A
0,25A *5V = 1,25W, das ist pro Widerstand 0,625W und für 1/4W oder 1/8W Widerstände zuviel und zumeist unnötig