Reihenschaltung von Widerständen und Spannungsteiler

In diesem Artikel geht es um die erste einfache Schaltung, nämlich um die Reihenschaltung von Widerständen.

Wie wir bereits in der Folge zum elektrischen Strom gesehen haben, fließt durch in Reihe geschaltete Widerstände der gleiche Strom.
Die Elektronen müssen ja irgendwo hin. Und wenn man keinen anderen Weg zur Verfügung stellt, dann müssen eben auch alle Elektronen durch den zweiten Widerstand 😉

Da durch die Widerstände der gleiche Strom fließt, teilt sich die an die Reihenschaltung angelegte Spannung im Verhältnis der Widerstände auf.
Ist beispielsweise der zweite Widerstand doppelt so groß wie der erste, dann ist auch nach dem ohmschen Gesetz die Spannung am zweiten Widerstand doppelt so groß.

Das folgende Video zeigt zunächst, warum der Gesamtwiderstand einer Reihenschaltung gleich der Summe der Einzelwiderstände ist. Hierzu wird noch eine zweite Eigenschaft der Reihenschaltung berücksichtigt. Die Summe der Einzelspannung ist nämlich gleich der Gesamtspannung. Aus diesen beiden Eigenschaften lässt sich ein Ersatzwiderstand der Reihenschaltung aus ohmschen Widerständen berechnen. Dieser Ersatzwiderstand wird auch als Gesamtwiderstand bezeichnet.

Am Ende des Videos wird dann noch die Spannungsteiler-Regel hergeleitet.

Mit der Spannungsteilerregel kannst Du sehr schnell die einzelnen Spannungen an den Widerständen berechnen, ohne erst die Stromstärke berechnen zu müssen.
Bei günstigen Widerstandsverhältnissen können die Einzelspannungen sogar im Kopf berechnet oder überschlagen werden.

Häufig müssen höhere Spannungen in eine kleinere Spannung umgewandelt werden, um beispielweise eine Referenzspannung für eine Operationsverstärkerschaltung zu erzeugen oder den Arbeitspunkt für eine Transistorverstärkerschaltung einzustellen. In diesen Fällen wird häufig ein einfacher Spannungsteiler aus zwei ohmschen Widerständen eingesetzt.

Viel Spaß mit dem Video.

Im nächsten Artikel wird die Reihenschaltung mit PSPICE simuliert.