PHYSIK compact - Basiswissen 6

Spannungsteiler

Fachbezug

Lernziele

Elektrische Spannung, ohmscher Widerstand. Ohmsches Gesetz, Kirchhoffsche Gesetze. Serienschaltung von Widerständen. Spannungsteilerschaltung (Potentiometer).

Aufgabe

Zwei ohmsche Widerstände wurden in Serie geschaltet: Der Gesamtwiderstand R und der gewählte Widerstand R1 ergeben eine so genannte Spannungsteiler-Schaltung (Potentiometer-Schaltung). Wähle verschiedene Werte für die Betriebsspannung und für die Widerstände!

Betriebsspannung U = V      

Spannungsteiler ohne Schieberegler - die Werte der Teilwiderstände werden mit Hilfe von Auswahlfeldern festgelegt.

Aktivitäten

Das Verhalten der Schaltung ist mit Hilfe des ohmschen Gesetztes und mit den kirchoffschen Gesetzen zu erklären! Lade die Simulation, wähle verschiedene Widerstandswerte mit dem Schieberegler (Schaltfläche "Eingabe") und berechne jeweils die Spannungswerte!

  1. Wähle bei gleich bleibender Betriebsspannung verschiedene Widerstände mit dem Schieberegler! Vergleiche die Spannungen U1 und U2 mit den Widerständen R1 und R2 (lies die Werte dazu aus der Schaltung ab)!
  2. Wähle mit Hilfe des Schiebereglers eine bestimmte Aufteilung der Betriebsspannung (zB U = 36 V, U1 = 12 V, U2 = 24 V)!
  3. Formuliere und überprüfe bei verschiedenen Spannungswerten und Widerstandswerten Regeln wie: "Die Teilspannungen U1 und U2 verhalten sich wie ..." oder "Die Differenz R - R1 ist direkt proportional zu ..."!
  4. Begründe, warum die Spannungsmessgeräte parallel zum Bauteil geschaltet werden (Spannungswerte bei Parallelschaltung)!

Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.