Elektrotechnik BMT & UFC › Schaltungstechnik 1

Vorwiderstand

Mit dem Wissen über Maschen und Knoten können Sie bereits einige Aufgaben in der Elektrotechnik lösen. Wenn Sie z. B. einen Motor als Verbraucher haben, der eine Spannung von U_Motor = 3V benötigt, Ihre Spannungsquelle aber U₀ = 5V ausgibt, dann müssen Sie die Spannung der Quelle für den Verbraucher um 2V reduzieren. Dafür setzen Sie einen Vorwiderstand ein. Angenommen der Motor benötigt einen Strom von I_Motor = 1A.

Der Vorwiderstand wird zwischen Quelle und Verbraucher geschaltet. Die Spannung am Vorwiderstand bezeichnen wir als U_Vor. Es gilt die Maschengleichung

\[ \begin{gathered} U_0 = U_{\mathrm{Vor}} + U_{\mathrm{Motor}} \\[4pt] U_{\mathrm{Vor}} = U_0 - U_{\mathrm{Motor}} = 5\,\mathrm{V} - 3\,\mathrm{V} = 2\,\mathrm{V} \\[4pt] \text{Reihenschaltung: } I_{\mathrm{Motor}} = I_{\mathrm{Vor}} = I_0 = 1\,\mathrm{A} \end{gathered} \]

Damit sind Spannung und Strom am Vorwiderstand bekannt und dieser kann dimensioniert werden. Sie müssen dafür die Spannung und den Strom verwenden, die am Bauelement vorliegen. Nehmen Sie also nicht die Quellenspannung oder die Motorspannung, sondern die Spannung am Vorwiderstand. Es gilt:

\[ R_{\mathrm{Vor}} = \frac{U_{\mathrm{Vor}}}{I_{\mathrm{Vor}}} = \frac{2\,\mathrm{V}}{1\,\mathrm{A}} = 2\,\Omega \]

Simulation