Stromteiler
In diesem Beitrag zeigen wir dir wie du mit dem Stromteiler Schaltungen schneller analysieren kannst. Außerdem erklären wir dir hier seine Formel und demonstrieren dir seine Anwendung. Dabei betrachten sowohl den Stromteiler für zwei als auch für drei Widerstände.
Eine noch anschaulichere Erklärung mit Bild und Ton zu diesem Thema bekommst du in unserem Video .
Inhaltsübersicht
Stromteiler einfach erklärt
Der Stromteiler ist eine Parallelschaltung elektrischer oder magnetischer elektrotechnischer Bauteile.
Du brauchst also nicht umständlich die Teilspannungen an den Widerständen berechnen, um aus ihnen anschließend die Teilströme zu erhalten, sondern errechnest die Teilströme direkt.
Stromteiler Formel
Analog zum Spannungsteiler , beschreibt der Stromteiler das Verhältnis zwischen einem Teilstrom und dem Gesamtstrom einer Parallelschaltung von Widerständen.
Die Formel für den Teilstrom lautet:
Dabei entspricht dem Leitwert des vom Teilstrom durchflossenen Widerstands. ist hier die Summe der Leitwerte aller Widerstände in der Parallelschaltung.
Stromteiler berechnen
Im Folgenden wird ein einfaches Beispiel zur Anwendung des Stromteilers berechnet. Dafür ist folgende Schaltung mit der Spannungsquelle gleich 20V, gleich 50, gleich 100 und gleich 40 gegeben. Gesucht ist der Teilstrom durch den Widerstand .
Zunächst wird dafür der Gesamtstrom berechnet. Dafür teilst du die angelegte Spannung durch den gesamten Widerstand der Schaltung.
Im nächsten Schritt kannst du den berechneten Gesamtstrom nutzen, um den Teilstrom zu bestimmen. Hierfür wird die oben genannte Stromteilerformel verwendet.
Dabei gilt und . Dabei ist wichtig, dass nicht Teil von ist, da der Widerstand R1 nicht Teil der Parallelschaltung ist.
Stromteiler mit zwei Widerstandswerten
Alternativ ist die Berechnung auch direkt über die Widerstandswerte ohne Umrechnung in Leitwerte möglich.
Die hier vorgestellte Methode gilt allerdings nur für Parallelschaltungen von zwei Widerständen. Um den Teilstrom zu erhalten, wird in diesem Fall der Gesamtstrom mit dem Widerstand, der nicht vom Teilstrom durchflossen wird, multipliziert und anschließend durch die Summe der beiden Widerstände geteilt.
Werden nun auch hier die Zahlenwerte eingesetzt, ergibt sich der Teilstrom identisch zu der allgemeinen Methode oben.
Stromteiler mit drei Widerständen
Für Schaltungen mit mehr als zwei Widerständen kann die Berechnung der Teilströme ebenfalls über die Stromteilerregel erfolgen. In folgendem Beispiel ist der Gesamtstrom mit 500mA gegeben.
Der Widerstand beträgt hier 50, gleich 100 und gleich 150. Gesucht wird der Wert des Teilstroms . Mit der Berechnung über die Leitwerte ergibt sich: