Spannungsteiler Rechner
Dieser Spannungsteiler Rechner berechnet die Ausgangsspannung eines Teilers aus zwei Widerständen mit der Spannungsteiler Formel Uaus = Uein × R2 ÷ (R1 + R2). Geben Sie Uein, R1 und R2 ein und der Spannungsteiler Rechner liefert Ausgangsspannung, Strom und Teilungsverhältnis. Er wendet die Spannungsteilerregel und die Formel für den Querstrom an einem Ort an.
Ergebnisse
Der Spannungsteiler Rechner gehört zu unserer Sammlung Schaltungen Rechner. Entdecken Sie weitere Schaltungen Rechner, um passend zu diesem Werkzeug zu dimensionieren, umzurechnen und Ihre Ergebnisse zu prüfen.
Was der Spannungsteiler Rechner macht
Ein Spannungsteiler besteht aus zwei Widerständen in Reihe, die eine Eingangsspannung aufteilen. Der Spannungsteiler Rechner berechnet die Spannung am Abgriff zwischen beiden. Die Spannungsteiler Formel skaliert Uein mit dem Verhältnis des unteren Widerstands zum Gesamtwiderstand. Sie geben Uein, R1 und R2 ein und erhalten Ausgangsspannung, Querstrom und Verhältnis, ohne die Gleichung auf Papier zu lösen.
Die Spannungsteiler Formel
Die Spannungsteiler Formel skaliert die Eingangsspannung mit dem unteren Widerstand geteilt durch den Gesamtwiderstand:
Das ist die Spannungsteilerregel. Durch beide Widerstände fließt derselbe Strom, also folgt der Querstrom aus dem ohmschen Gesetz über dem Gesamtwiderstand:
Der Spannungsteiler Rechner wertet beide Formeln aus, deshalb passen Spannung und Strom immer zusammen.
Beispiel zur Spannungsteiler Formel
Bei 12 V Eingangsspannung, R1 = 1000 Ω und R2 = 2000 Ω gilt nach der Spannungsteiler Formel:
Der Strom beträgt I = 12 ÷ 3000 = 4 mA und das Verhältnis 0,667. Geben Sie diese drei Werte ein und der Spannungsteiler Rechner liefert genau dieses Ergebnis.
So nutzen Sie den Spannungsteiler Rechner
Geben Sie drei Werte ein: die Eingangsspannung über beiden Widerständen, den oberen Widerstand R1 und den unteren Widerstand R2. Die Ausgangsspannung wird über R2 gemessen. Der Spannungsteiler Rechner wendet die Spannungsteiler Formel an und zeigt zusätzlich den Strom und das Teilungsverhältnis, damit Sie das Ergebnis auf einen Blick prüfen können.
Ergebnis des Spannungsteilers richtig lesen
Die Ausgangsspannung entspricht dem, was ein Messgerät über R2 anzeigt, solange nichts anderes angeschlossen ist. Schließen Sie eine Last parallel zu R2 an, sinkt der wirksame Widerstand und die tatsächliche Spannung liegt unter dem Wert der Formel. Das ist der belastete Spannungsteiler. Halten Sie den Lastwiderstand deutlich über R2. Der Querstrom zeigt, wie viel Leistung der Teiler verbraucht und wie stark er eine Batterie belastet.
Wann Sie einen Spannungsteiler berechnen
- Eine Referenz- oder Vorspannung mit der Spannungsteiler Formel einstellen
- Eine hohe Spannung für einen ADC herunterteilen
- Thermistoren und Fotowiderstände über einen Widerstand Spannungsteiler auslesen
- Den Querstrom prüfen, bevor Sie die Bauteile festlegen
Häufige Fehler beim Spannungsteiler
- Die Last vergessen. Wer den unbelasteten Wert abliest und dann eine niederohmige Last anschließt, erhält eine deutlich kleinere Spannung.
- Zu kleine Widerstände. Der Querstrom zeigt den Verlust; sehr kleine Werte leeren Batterien unnötig.
- R1 und R2 vertauschen. Der Ausgang liegt über R2, dem unteren Widerstand; vertauscht kehrt sich das Verhältnis um.
Tipps für einen genauen Spannungsteiler
- Halten Sie den Lastwiderstand mindestens 10 × R2 oder puffern Sie den Ausgang.
- Nutzen Sie Normwerte der Reihe E12 oder E24 nahe am berechneten Verhältnis.
- Prüfen Sie den Querstrom vor dem Aufbau gegen Ihr Strombudget.
Der unbelastete und der belastete Spannungsteiler
Die Spannungsteiler Formel ist schnell aufgeschrieben, doch ihre Grenzen entscheiden, ob eine Schaltung funktioniert. Sie setzt einen unbelasteten Ausgang voraus. Sobald Sie am Mittelpunkt Strom entnehmen, sinkt der wirksame Wert des unteren Zweigs und die Ausgangsspannung fällt ab. Dieser Lasteffekt überrascht viele Einsteiger. Der Spannungsteiler Rechner liefert den unbelasteten Wert, damit Sie Ihre Reserve einschätzen können. Als Faustregel gilt: Lastwiderstand mindestens zehnmal R2, dann bleibt die Ausgangsspannung wenige Prozent am berechneten Wert. Wo das nicht möglich ist, entkoppelt ein Operationsverstärker den Teiler von der Last.
Widerstandswerte über den Querstrom wählen
Die Leistung ist die zweite Stellschraube. Kleine Widerstände ergeben einen stabilen Ausgang, verbrauchen aber dauerhaft Strom, was bei Batteriegeräten zählt. Große Widerstände verbrauchen kaum etwas, reagieren aber empfindlich auf Last und Störungen. Die Wahl ist ein Kompromiss zwischen Stabilität und Effizienz, und der angezeigte Querstrom ist Ihr Maßstab. Bei einem Spannungsteiler mit 3 Widerständen gilt dieselbe Formel für jeden Abgriff: der Widerstand unterhalb des Abgriffs geteilt durch den Gesamtwiderstand.
Tabelle zur Spannungsteiler Formel
Übliche Paare aus R1 und R2 und die Ausgangsspannung nach der Spannungsteiler Formel bei 12 V Eingang:
| R1 | R2 | Verhältnis (R2 ÷ gesamt) | Uaus bei 12 V |
|---|---|---|---|
| 1 kΩ | 1 kΩ | 0,500 | 6,00 V |
| 1 kΩ | 2 kΩ | 0,667 | 8,00 V |
| 2 kΩ | 1 kΩ | 0,333 | 4,00 V |
| 10 kΩ | 3,3 kΩ | 0,248 | 2,97 V |
| 4,7 kΩ | 10 kΩ | 0,680 | 8,16 V |
Häufige Fragen zum Spannungsteiler Rechner
Wie lautet die Spannungsteiler Formel?
Die Spannungsteiler Formel lautet Uaus = Uein × R2 ÷ (R1 + R2). Der Spannungsteiler Rechner wendet sie direkt an und skaliert die Eingangsspannung mit dem unteren Widerstand geteilt durch den Gesamtwiderstand.
Wie groß ist der Strom im Spannungsteiler?
Beide Widerstände führen denselben Strom, also gilt I = Uein ÷ (R1 + R2). Der Rechner zeigt diesen Querstrom neben der Ausgangsspannung.
Verändert eine Last die Ausgangsspannung?
Ja. Eine Last parallel zu R2 senkt den wirksamen Widerstand und damit die Ausgangsspannung unter den Wert der Formel. Halten Sie den Lastwiderstand mindestens zehnmal so groß wie R2 oder puffern Sie den Ausgang mit einem Operationsverstärker.
Wie wähle ich R1 und R2?
Legen Sie zuerst das Verhältnis über die Spannungsteilerregel fest. Wählen Sie dann Werte, die groß genug sind, um den Strom zu begrenzen, und klein genug, um die Last zu treiben. Werte im Kiloohm-Bereich sind üblich.