Stromteiler

Was ist ein Stromteiler?

Ein Stromteiler ist eine Schaltung, mit der ein Gesamtstrom in parallelen Zweigen aufgeteilt wird. In jedem Zweig fließt ein Anteil des Gesamtstroms, der umgekehrt proportional zum Widerstand des jeweiligen Zweigs ist. Diese Schaltung besteht aus mindestens 2 Widerständen parallel zueinander.

Berechnung

Stromteiler mit zwei parallelen Widerständen

Für zwei parallel geschaltete Widerstände R1 und R2 gelten folgende Formeln für die Teilströme:

  I1 = Iq * (R2 / (R1 + R2))
  I2 = Iq * (R1 / (R1 + R2))

Erweiterte Formel (für beliebig viele parallele Widerstände)

Für eine Parallelschaltung von n Widerständen (R1, R2, …, Rn) berechnet sich der Strom Ik in einem beliebigen Zweig (mit Widerstand Rn) wie folgt:

  In = Iq * (1/Rn) / (Summe von (1/Ri) für i = 1 bis n)

Diese Formel zeigt, dass der Stromanteil in jedem Zweig vom Kehrwert des jeweiligen Widerstands abhängt – ein niedriger Widerstand führt zu einem höheren Stromanteil.

Schaltungsmodul:

Verwendung der Übungsschaltung

Stelle auf der Versorgungsschaltung die Spannung für VCC (+PWR) auf 5V ein.

Für eine korrekte Funktion der Schaltung müssen die weißen Messpunkte unterhalb von R1 und R2 elektrisch verbunden werden. In zumindest einem der Zweige sollte dafür ein Amperemeter verwendet werden um den Zweigstrom messen zu können. Falls nur ein Amperemeter vorhanden ist, kann der andere Zweig mit einem Brückendraht kurzgeschlossen werden.

Übungen

  1. Einfache Strom-Messung
    • Verbinde die zwei weißen Messpunkte unterhalb von R1 mit einem Amperemeter
    • Miss den Strom I1 mit dem Multimeter, achte auf die Veränderungen wenn du R1 veränderst.
  2. Berechnung des aktuellen Widerstandswerts von R1
    • Verändere die Potentiometer nicht mehr.
    • Notiere den Strom I1 .
    • Verwende das Ohmsche Gesetz um den Widerstandwert R1 zu berechnen (Uq=5V).
  3. Messung der Zweigströme
  4. Bestimme Rechnerisch die aktuellen Widerstandswerte des Stromteilers
    • Verändere die Potentiometer nicht mehr.
    • Notiere die Ströme I1 und I2.
    • Verwende die oben angegebenen Formeln und das Ohmschen Gesetz um die aktuellen Widerstandswerte von R1 und R2 zu berechnen (Uq=5V).

Bauteilwerte:

  • R1: 470 Ω bis 10,47 kΩ (einstellbar)
  • R2: 470 Ω bis 10,47 kΩ (einstellbar)

Praktische Anwendung

  • Stromversorgung von Integrierten Schaltungen
  • In der Audiotechnik zur Einstellung von Signalpegel.