Annahme zum Spannungsteiler?

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Den vollständigen Überblick über die Betriebszustände des belasteten Potenziometers erhält man im folgenden Bild.

Wenn man die Funktion  Ua/U = f(x)  mit dem Parameter  n = R/Ra  grafisch darstellt, erhält man eine Kennlinienschar, mit der sich jeder Betriebszustand grafisch darstellen lässt.

Gruß, H.

 - (Physik, Elektronik)

Warum wird in diversen Lehrmedien nie erwähnt, dass es sich gewissermaßen um einen Spannungs- und Stromteiler handelt?

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@Usedefault

Die Potenziometerschaltung dient m.E. in erster Linie zum Einstellen einer Spannung. Dass man dabei u.a. eine Stromverzweigung nutzt, ist nebensächlich.

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@Usedefault

Natürlich wird das erwähnt. Durch eine Reihenschaltung von Widerständen teilt sich die Spannung entsprechend ihrer Widerstandswerte auf, bei einer Parallelschaltung teilt sich der Strom entsprechend auf.

Das ist im Prinzip alles, was du wissen musst, um Ströme und Spannungen zu berechnen. Selbst in sehr komplexen Netzwerken, die aus Ohmschen Widerständen bestehen.

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@Halswirbelstrom

Im Prinzip braucht man den Stromteiler um die Spannung auf 0V zu regeln, oder?

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@Usedefault

Beim unbelasteten Potenziometer ist kein Stromteiler erforderlich, um die Spannung U = 0V einzustellen. Der Stromteiler entsteht erst, wenn das Potenziometer belastet wird. 

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@Halswirbelstrom

Ich weiß nicht genau, was mit unbelastetem Potentiometer gemeint ist, aber wenn R Last hinter einem Potentiometer ohne parallelen Widerstand ist, dann teilt sich ja Uq immer auf Potentiometer und R Last auf, wodurch bei Poti = 0 Ohm Uq an R Last anliegt, umgekehrt aber das Poti = unendlich Ohm haben müsste, damit 0V an R Last anliegen.

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@Usedefault

Ich vermute, dass Du die Einstellung der Spannung am Lastwiderstand mittels Potenziometer und die Einstellung der Spannung mittels Vorwiderstand nicht differenziert betrachtest. Das sind zwei verschiedene Möglichkeiten, für die die kirchhoffschen Gesetze entsprechend anzuwenden sind.   

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@Halswirbelstrom

Der Lastwiderstand mit sagen wir 10MOhm liegt ja wenn das Poti auf z. B. 100.000 Ohm ist auf 0V, weil er kurzgeschlossen wird, über den Schleiferkontakt mit 0 Ohm, oder? Oder wenn das Poti auf 0 Ohm ist, dann liegt R Last auf Potential von Vcc.

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@Usedefault

Das sind die beiden Grenzfälle, wenn der Schleifer des Potis auf Anschlag, d.h., an dem einen bzw. anderen Ende des Potis steht. Dann ist entweder R1 oder R2 Null Ohm. 

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Bei einer Parallelschaltung von Widerständen fällt über beide parallele Zweige die selbe Spannung ab. Dies liegt daran, dass deren Anfangs- und Endklemmen auf dem jeweils gleichen Potential liegen und somit die Potentialdifferenz (Spannung) die selbe ist. Dieser Umstand findet sich in der sogennanten "kirchhoff´schen Maschenregel" wieder.

Für deinen speziellen Fall folgt damit:

U2 = UL

Und mit Quellspannung Uq folgt damit:

U1 = Uq * R1/(R1 + (R2 II RL ))

U1 + U2 = Uq

U1 + UL = Uq

U2 = UL = Uq = (R2 II RL)/( R1 + (R2 II RL )) 

Zu den Strömen in lässt sich sagen wegen:

U2 = UL

folgt mit dem ohmschen Gesetz:

R2*I2 = RL*IL

Und damit ist das Verhältnis beider Ströme gegeben zu:

I2/IL = RL/R2

Das heißt, das Potential unterhalb bzw. nach R1 wird festgelegt durch alle 3 Widerstände?

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@Usedefault

Ja, und durch den Strom. Aber der ergibt sich ja automatisch durch die Widerstände und die Gesamtspannung.

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Ich nehme mal an R3 und RL sollen das Gleiche bedeuten.

An zwei parallelen Elementen ist immer die gleiche Spannung.

Bei so extremen Fällen wie R2=1000 Ω und R3 = 0,001 Ω stimmt die Annahme ungefähr, dass der niedrigere Widerstand den Spannungswert bestimmt. Aber ansonsten musst du den Ersatzwiderstand in einer Parallelschaltung berechnen um eine Aussage über die Spannung zu sagen. Sicher ist nur, dass die Spannung an R2 und R3 gleich ist. Egal, wie die Zahlenwerte sind.

Also bestimmt jeder Widerstand die Spannungsverhältnisse in der jeweiligen Masche immer?

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@Usedefault

Ja, nur unendlich große oder unendlich kleine Widerstände können in gewisser Weise (je nach speziellem Fall) vernachlässigt werden. Ansonsten müssen alle Widerstände zur Berechnung berücksichtigt werden.

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