Was ist der Unterschied zwischen den Maximal- und Minimalwerten der Spannung?
aber wir findet man die minimale Spannung wenn der Strom nicht angegeben ist?
3 Antworten
Anhand der Maschenregel von Kirchhoff wissen wir, dass sich Spannungen in einer Reihenschaltung von Widerständen aufteilen. Der größte Widerstand bekommt somit die größte Spannung. Die Teilwiderstände verhalten sich also wie die Widerstände. Es gilt:
U1/U2=R1/R2
Uges. also die Gesamtspannung ergibt sich durch die Addition der Teilspannungen. Das heißt U1+U2=Uges.
Das selbe gilt auch für R gesamt also den Gesamtwiderstand der Schaltung. Rges.=R1+R2
Wenn wir wissen, dass die Teilspannungen sich wie die Widerstände verhalten müssen wir das ganze nur noch in ein Verhältnis setzen. Angenommen du stellst dienen Potentiometer auf 9 ohm währe Rges:
9ohm+3ohm=12ohm
Für U1 können wir dann sagen: U1=R1/Rges*Uges.=3ohm/12ohm*12V=3V
Für R2 können wir das selbe sagen: U2=R2/Rges*Uges=9ohm/12ohm*12V=9V
Wer die Maschenregel kennt und beherrscht würde in diesem Fall nicht einmal einen Taschenrechner brauchen :D Das ist einfach ein einfaches Verhältnis. Jeder Widerstand kriegt seinen Stück vom Kuchen der größter kriegt das größte, der kleinste, das kleinste Stück.
Selbstverständlich kannst du auch über den Strom gehen währe etwas umständlicher währe aber machbar, du hast alles was du brauchst. Es wird eine Spannung angelegt, der Stromkreis ist geschlossen und du hast einen Widerstand der bekannt ist.
Du kannst nun das Ohmsche Gesetz I=U/R anwenden. In einer Reihenschaltung von Widerständen fließt durch jeden Widerstand der gleiche Strom und es gilt I=Uges./Rges. Werte Einsetzen und Ausrechnen und du erhältst für den Strom einen Wert von 1 Ampere.
U=R*I 1Ampere*3 Ohm und du erhältst für U1 den Wert 3V bei 9 Ohm das selbe 9V Die Gesamtspannung ergibt sich aus den Teilspannungen Uges=U1+U2=9V+3V=12V und siehe da wir haben alles richtig gerechnet und brauchten noch nicht einmal einen Taschenrechner :)
Hauptsächlich geht es bei der Aufgabe um die Anwendung der Maschenregel. Beim Wenn dein Potentiometer 0Ohm hat, dann liegen komplett 12V an deinem 3 Ohm Widerstand.
Es ist im Prinzip ganz einfach, du hast alles gegeben was du brauchst und mehrere Möglichkeiten du kannst die Maschenregel anwenden oder eben das Ohmschegesetz beides währe bei der Aufgabe machbar.
Ich nenne die gesuchte Spannung U, um keine Verwechslung mit V für Volt zu erzeugen.
In der Maximalstellung hat das Potentiometer 9 Ω, der Gesamtwiderstand ist daher 12 Ω. In diesem Fall ergibt sich die minimale Spannung U zu:
U : 12 V = 3 Ω : 12 Ω
U = 3 V
Bei einem unbelasteten Spannungsteiler teilen sich die Spannungen im Verhältnis der Widerstandswerte auf.
Das Minimum für die Spannung V ist offensichtlich dann erreicht. wenn der variable Widerstand maximal ist, also laut Angabe 9 Ohm. Damit hast du einen Spannungsteiler 3:9, damit ist V = 3 V (und 9 V fallen über dem variablen Widerstand ab).
Vielen vielen Dank, das hat super geholfen!!:)