Zwei Widerstände in Reihe
Schalte zwei Widerstände, R1 und R2, in Reihe an eine Spannung. Die Spannung am Punkt zwischen ihnen, gemessen über R2 gegen Masse, ist ein fester Bruchteil der Eingangsspannung:
Uaus = Uein × R2 ÷ (R1 + R2)
Bei 12 V Eingang, R1 = 10 kΩ und R2 = 4,7 kΩ: 12 × 4,7 ÷ 14,7 = 3,84 V.
Einen Widerstand für eine Zielspannung wählen
Umgestellt: R2 = R1 × Uaus ÷ (Uein − Uaus). Um ein 5-V-Signal mit R1 = 10 kΩ auf 3,3 V zu bringen: R2 = 10 × 3,3 ÷ 1,7 = 19,4 kΩ. Der nächste Normwert ist 20 kΩ, das ergibt 3,33 V. Der Spannungsteiler-Rechner erledigt beide Rechnungen.
Stolperfallen
- Die Last verändert das Ergebnis. Was du an den Ausgang anschließt, liegt parallel zu R2 und zieht die Spannung herunter. Ein Spannungsteiler taugt gut für einen hochohmigen Eingang, etwa den Analogpin eines Mikrocontrollers, aber nicht, um einen Motor, LED-Streifen oder eine Platine zu versorgen. Dafür nimmst du einen Spannungsregler.
- Es fließt ständig Strom. Der Teiler zieht dauernd Uein ÷ (R1 + R2): 0,82 mA im 12-V-Beispiel. Größere Widerstände verschwenden weniger, machen den Ausgang aber empfindlicher für die Last.
- Toleranz der Widerstände. Mit 5-%-Widerständen kann der Ausgang ein paar Prozent danebenliegen; nimm 1-%-Widerstände, wenn es darauf ankommt.
Für Strom und Leistung in jedem Widerstand nutz den Rechner für das Ohmsche Gesetz.