Aufgabe 8: Unbelasteter Spannnungsteiler

Ein Spannungsteiler ist eine elektrische Schaltung, die verwendet wird, um eine Eingangsspannung Uges in zwei oder mehrere kleinere Spannungen U1, U2, ... aufzuteilen.

In der einfachsten Form besteht ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen R1 und R2, die in Reihe geschaltet sind.

Die Spannung, die an den Anschlüssen des zweiten Widerstands R2 abgegriffen wird, bezeichnet man als Ausgangsspannung U2 = Uout. Dabei hängt diese Ausgangsspannung U2 von den gewählten Widerständewerten ab.

Unbelasteter Spannungsteiler
Reihenschaltung aus zwei Widerständen R1 und R2.
 
Es gilt:
 
U1=
Uges ⋅ R1/R1 + R2

 
U2=
Uges ⋅ R2/R1 + R2
Spannungsteiler 1

Spannungsteiler werden in zahlreichen elektronischen Geräten verbaut, um eine bestimmte Eingangsspannung Uin=Uges auf ein gewünschtes Niveau Uout=U2 zu reduzieren und so für verschiedene Komponenten bereitzustellen.

Zwei Widerstände R1 = 20 kΩ und R2 = 45 kΩ sind in Reihenschaltung als Spannungsteiler an 230 V Gleichspannung angeschlossen.

a) Berechne die Stromstärke Iges, die durch die beiden Widerstände R1 und R2 fließt.
b) Wie groß sind die beiden Teilspannungen U1 und U2 ohne Belastung?
c) Bestimme den prozentualen Anteil der Ausgangsspannung Uout  an der Gesamtspannung.