7.8 Belasteter Spannungsteiler

TG
30
7
8
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN
LABORÜBUNGEN
ELEKTROTECHNIK GRUNDLAGEN
BELASTETER SPANNUNGSTEILER
Seite
1
7.8 Belasteter Spannungsteiler
Gruppenmitglieder
Arbeitsplatz
_____________
Abgabedatum
_____________
Klasse
_____________
Punkte:
_____________
Note
_____________
Name(n), Vorname(n)
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
7.8.1
Einführung
Der Spannungsteiler ist eine in der Elektrotechnik und Elektronik häufig angewendete Schaltung. Der
Sinn der Schaltung liegt darin, von einer vorhandenen Festspannung bestimmte Teile abgreifen zu
können, die kleiner als die Festspannung sind.
Man unterscheidet schaltungstechnisch feste und stetige Spannungsteiler.
Eine Aufteilung der Spannung ohne Nutzwiderstand kennzeichnet den unbelasteten Spannungsteiler,
während der belastete Spannungsteiler durch den Nutzwiderstand gekennzeichnet ist.
Ersatzschaltung belasteter Spannungsteiler
Zur Betrachtung wird ein stetiger Spannungsteiler (Potentiometer) gewählt. Die entwickelten
Gesetzmässigkeiten sind auf den festen Teiler
anwendbar.
Schiebewiderstand
07. Oktober 2014
7.8.2
Schaltung
R3 = 1kΩ
R1 = R2 = =1 kΩ
www.ibn.ch
Version 5
TG
30
7
8
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN
LABORÜBUNGEN
ELEKTROTECHNIK GRUNDLAGEN
BELASTETER SPANNUNGSTEILER
7.8.3
Seite
2
Auftrag, Versuchsbeschreibung
Die Spannungsverhältnisse an einem belasteten Spannungsteiler sollen messtechnisch untersucht
werden und es sollen die Messungen und Berechnungen grafisch dargestellt werden. Da bei linearen
Potentiometer der Drehwinkel und der Widerstandswert proportional sind, wird die Anordnung mit
einem solchen Potentiometer realisiert.
a) Verschalten Sie zuerst den belasteten Spannungsteiler an 10 V Gleichspannung. Tragen Sie die
verlangten Messwerte in die Tabelle 1 ein.
b) Bestimmen Sie grafisch und rechnerisch die Ausgangsspannung bzw. Ausgangsleistung, damit
der Belastungswiderstand maximale Leistung aufweist!
7.8.4
Skizze Versuchsaufbau mit Mesgeräten
7.8.5
Tabelle „Belasteter Spannungsteiler“
Tabelle Belasteter Spannungsteiler“
Messwerte
R3
I1
I2
I3
U3
P3
[Ω]
[mA]
[mA]
[mA]
[V]
[mW]
Messung 1
0
Messung 2
100
Messung 3
200
Messung 4
300
Messung 5
400
Messung 6
500
Messung 7
600
Messung 8
700
Messung 9
800
Messung 10
900
Messung 11
1000
22. November 2009
www.ibn.ch
Version 5
TG
30
7
8
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN
LABORÜBUNGEN
ELEKTROTECHNIK GRUNDLAGEN
BELASTETER SPANNUNGSTEILER
7.8.6
Seite
3
Berechnungen
Berechnen Sie bei der Spannung U 3 , den Strom I 3 , die Leistung P3 sowie den Parallelwiderstand
R12 an der Stelle R3 = 500 Ω .
7.8.7
Kennlinien
Grafische Darstellung U 3 , I 3 und P3 der Messwerte und Bestimmung der maximalen Ausgangsleistung des belasteten Spannungsteilers
0
22. November 2009
www.ibn.ch
Version 5
TG
30
7
8
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN
LABORÜBUNGEN
ELEKTROTECHNIK GRUNDLAGEN
BELASTETER SPANNUNGSTEILER
Seite
4
Rechnerische Bestimmung der maximalen Leistung des belasteten Spannungsteilers:
22. November 2009
www.ibn.ch
Version 5
TG
30
7
8
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN
LABORÜBUNGEN
ELEKTROTECHNIK GRUNDLAGEN
BELASTETER SPANNUNGSTEILER
7.8.8
Seite
1
Reflexion, Kernaussagen und Formelsammlung
Erklären und begründen Sie die Messungen, die Berechnungen und die grafische Darstellung.
07. Oktober 2014
www.ibn.ch
Version 5