Spannungsteiler-widerstände

[Tobi L. (derarzt)]

Hi
ich habe eine Frage zur Spannungs/Stromlehre. Wenn man zb eine 12V 
spannungsquelle hat und ca 9 Volt benötigt kann man doch 2 widerstände
(100 Ohm und 300 Ohm) in Reiheschalten sodass sich ein GesamtWiderstand 
von 400 Ohm ergibt und an einem Widerstand eine Spannung von ca 3Volt 
und am anderen Widerstand ne Spannung von 9 Volt ergibt.

Meine Frage wie wählt man nun die größe der Widerstände weil letzen 
Endes kommt es ja nur auf das Verhältnis der beiden Widerständen 
zueinander an.
Warum kann man dann THEORETISCH nicht auch einen 1k Ohm und einen 3k Ohm 
widerstand nutzen?


LG Tobi

[Marek N. (Gast)]

Nabend,

Theoretisch kannst du auch 1 kOhm zu 3 kOhm nehmen, da es nur auf das 
Widerstandsverhältnis ankommt, wie du richtig erkannt hast.
Praktisch ist diese Schaltung nur von Bedeutung, wenn die Last, die die 
kleinere Spannung benötigt nur einen sehr geringen Strom aufnimmt.
Bei hohem Strom ist zum einen der Verlust im Spannungsteiler sehr groß, 
zum anderen ist die Teilspannung dann geringer, weil der Spannungsteiler 
belastet wird.
Normalerweise nimmt man ein Querstromverhältnis von fünf an, d.h. der 
Strom durch den unteren Widerstand des Spannungsteilers (in deinem Falle 
300 Ohm) sollte mindestens 5 mal so groß sein, wie der Strom durch den 
Belastungswiderstand, der diesem Widerstand parallel geschaltet ist. Die 
Belastung des Spannungsteilers sollte in diesem Fall nicht kleiner sein 
als 1,5 kOhm. Ganz genau genommen betrüge dann die Teilspannung auch 
schon nur noch 8,57 Volt!
Hierin wird auch die Energie-Verschwendung deutlich: Währen der 
Lastwiderstand in diesem Falle gerade mal 54 mW umsetzt, sind es 270 mW, 
bzw. 90 mW im unteren bzw. oberen Widerstand des Spannunsgteilers. Die 
Spannungsquelle muss also insgesamt 414 mW abgeben, wovon knapp 87 % 
nutzlos in Wärme verbraten werden.
Für ein Netzteil eignet sich so eine Schaltung also eher nich. Wenn man 
aber nur ein bestimmtes Signal an einem Verstärker einstellen will oder 
ähnliches, ist es OK.

Beste Grüße, Marek

[Tobi L. (derarzt)]

Kann man dann also sagen dass  das verhältnis des stroms durch die 
widerstände des Spannungsteiler zum "nutzstrom" bestimmt wie groß meine 
widerstände sein müssen (bei ggb verhältnis)?

[HildeK (Gast)]

Lies dir mal den Wiki-Artikel 
http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsteiler durch, besonders auch den 
Abschnitt 'Belasteter Spannungsteiler'.
In die tatsächliche Wahl deiner Teilerwiderstände geht auch die 
zulässige Abweichung durch den Laststrom mit ein, da die 
Teilerwiderstände wie ein Innenwiderstand der Quelle wirken.
Solltest du also stark wechselnde Lasten haben, so musst du sehr viel 
Querstrom vorhalten (Verschwendung) oder mit größeren Schwankungen 
deiner Spannung an den unterschiedlichen Lasten leben.

Die beiden unten gezeichneten Schaltungen verhalten sich an den Klemmen 
von RL gleich:

              .----------.
              |         .-.
              |         | | R1
              |         | |
              |         '-'
              |          |
              |          o-------------.
              |          |             |
              |         .-.           .-.
             / \        | | R2        | |
        U1  (   )       | |           | |RL
             \_/        '-'           '-'
              |          |             |
              '----------o-------------'
                      ___
              .------|___|-------------.
              |     R1 || R2           |
             / \                      .-.
        U2  (   )                     | | RL
             \_/                      | |
              |                       '-'
              '------------------------'
        U2=U1*(R2/(R1+R2))
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[U.S. Schmitt (Gast)]

Kleiner Tipp zum weitermachen:
Wenn RL nicht mehr konstant ist, sondern im Betrieb wechelt (z.B. Motor 
unter Last oder im Leerlauf, oder eine elektronische Schaltung) dann 
benutzt man aus dem Grund keinen einfachen Spannungsteiler, sondern eine 
Z-Diode oder einen Spannungsregler.
Schau mal hier oben links unter Artikelübersicht

[U.S. Schmitt (Gast)]

Sorry der Link funktioniert so nicht aber da gehts auch weiter:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Kategorie:Spannungsversorgung_und_Energiequellen