Circuit Symbols and the Voltage Divider
Jedes Symbol aus der Lektion als echtes Bauteil auf einer Werkbank: Messerschalter, Schmelzsicherung, Drehspulinstrumente, Keramikwiderstand, gewickelter Schiebewiderstand. Klicken Sie eines an, um das Symbol zu sehen, das Sie dafür zeichnen würden, schieben Sie den Regelwiderstand, um die 12 V aufzuteilen, und treiben Sie den Strom so weit, dass die Sicherung durchbrennt.
So benutzt du diese Simulation
- Klicken Sie ein beliebiges Bauteil auf der Werkbank an, um sein Schaltsymbol zu sehen
- Ziehen Sie den Regler des Schiebewiderstands, um R₂ zu ändern und die 12 V neu zu verteilen
- Wählen Sie einen Festwiderstand von 5 Ω, 10 Ω oder 20 Ω, um das Teilungsverhältnis zu ändern
- Öffnen Sie den Schalter, um den Kreis zu unterbrechen, oder treiben Sie den Strom bis zum Durchbrennen der Sicherung
Worauf du achten solltest
- Die beiden Voltmeteranzeigen ergeben zusammen stets die 12 V der Versorgung
- Den Regelwiderstand auf null zu stellen legt die gesamte Versorgungsspannung an den Festwiderstand
- Der größere der beiden Widerstände erhält stets den größeren Spannungsanteil
- Das Amperemeter zeigt denselben Strom, an welcher Stelle der Reihenschaltung es auch sitzt
- Die Sicherung schmilzt bei ihrem Nennstrom, und der ganze Kreis stirbt auf einmal, nicht nur ein Zweig
Die Physik dahinter
Zwei Widerstände in Reihe führen denselben Strom, sodass sich die Versorgungsspannung im Verhältnis ihrer Widerstände auf sie verteilt: V₂ = V·R₂/(R₁ + R₂). Den Regelwiderstand zu verschieben ändert R₂ und verschiebt damit diese Aufteilung stufenlos — genau das Prinzip des Spannungsteilers. Die Sicherung ist ein absichtlich schwaches Glied, dessen Draht schmilzt, sobald der Strom ihren Nennwert überschreitet, und den Kreis unterbricht, bevor der Rest Schaden nimmt. Dass der Strom in einer Reihenschaltung überall gleich ist, macht es überhaupt erst möglich, dass eine einzige Sicherung alles schützt.