Belasteten Spannungsteiler berechnen
Ermitteln Sie die Ausgangsspannung, wenn der angeschlossene Lastwiderstand den Spannungsteiler belastet.
Vorabversion: Die Rechnung bildet einen linearen Gleichstromfall ab und ist keine Freigabe für Mess-, Schutz- oder Hochspannungsanwendungen.
Geben Sie Eingangsspannung, Widerstände und Last ein.
Berechnungsmodell
Der Lastwiderstand liegt parallel zum unteren Teilerwiderstand. Aus dem Ersatzwiderstand und dem oberen Widerstand folgt die belastete Ausgangsspannung. Zusätzlich werden Ströme, Lastleistung, die unbelastete Vergleichsspannung und optional ein Toleranzbereich ermittelt.
Formelbasis
R₂,ers = R₂ · Rₗ / (R₂ + Rₗ); Uₐ = Uₑ · R₂,ers / (R₁ + R₂,ers). Ohne Last gilt Uₐ,0 = Uₑ · R₂ / (R₁ + R₂). Der Toleranzbereich wird durch Auswertung aller acht Kombinationen der Minimal- und Maximalwerte von R₁, R₂ und Rₗ bestimmt.
Beispiel
Bei 12 V Eingang, R₁ = R₂ = Rₗ = 1 kΩ beträgt die belastete Ausgangsspannung 4 V. Ohne angeschlossene Last wären es 6 V.
Häufige Fragen
Warum sinkt die Ausgangsspannung unter Last?
Der Lastwiderstand liegt parallel zu R₂ und verringert den wirksamen unteren Teilerwiderstand. Dadurch verschiebt sich das Teilungsverhältnis.
Wie ist die Toleranzspanne zu verstehen?
Sie ist die rechnerische Spanne aus den eingegebenen Widerstandsgrenzen bei konstanter Eingangsspannung. Sie berücksichtigt keine Temperatur- oder Quellenänderungen.
Kann ein Spannungsteiler eine stabile Versorgung ersetzen?
Nicht allgemein. Die Ausgangsspannung hängt von der Last ab. Für eine Versorgung sind Anforderungen an Regelung, Strom, Verlustleistung und Schutz gesondert zu bewerten.