Spannungsrechner — Spannungsteiler Online Kostenlos

Der Spannungsteiler gehört zu den am häufigsten verwendeten Schaltungen in der Elektronik. Er reduziert eine Spannung mit zwei in Serie geschalteten Widerständen und findet sich in Sensorschaltungen, Bias-Netzwerken, Pegelanpassungen und Netzteilen. Unser kostenloser Spannungsrechner berechnet sofort die Ausgangsspannung, den Strom, die Verlustleistung und das Spannungsverhältnis – optional mit Lastwiderstand für realistische Ergebnisse.

Was ist ein Spannungsteiler?

Ein Spannungsteiler ist eine einfache Schaltung, die aus zwei in Serie verbundenen Widerständen besteht, die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind. Die Ausgangsspannung wird am Knotenpunkt zwischen den beiden Widerständen abgegriffen. Es handelt sich um eine direkte Anwendung des Ohmschen Gesetzes und des Kirchhoffschen Spannungsgesetzes.

Die Grundformel lautet:

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Dabei gilt:

• Vin = Eingangsspannung, die am gesamten Teiler anliegt
• R1 = oberer Widerstand (zwischen Vin und Vout)
• R2 = unterer Widerstand (zwischen Vout und Masse/GND)
• Vout = Ausgangsspannung am Knotenpunkt

Die Ausgangsspannung ist stets ein Bruchteil der Eingangsspannung. Wenn beide Widerstände gleich sind, beträgt Vout genau die Hälfte von Vin. Ist R2 deutlich größer als R1, nähert sich Vout Vin an. Ist R1 deutlich größer als R2, nähert sich Vout null an.

R1	R2	Verhältnis (Vout/Vin)
1kΩ	1kΩ	50 %
1kΩ	2kΩ	66,7 %
2kΩ	1kΩ	33,3 %
1kΩ	9kΩ	90 %
9kΩ	1kΩ	10 %

So verwenden Sie den Spannungsrechner

1. Geben Sie die Eingangsspannung (Vin) ein — die Spannung, die am gesamten Teiler anliegt (z. B. 12V, 5V, 3,3V).
2. Geben Sie R1 ein — den Wert des oberen Widerstands in Ohm. Verwenden Sie Ganzzahlen (z. B. 10000 für 10kΩ).
3. Geben Sie R2 ein — den Wert des unteren Widerstands in Ohm.
4. Optional: Geben Sie einen Lastwiderstand ein — wenn Ihr Teiler eine Schaltung speist (und kein Messgerät), zieht der Lastwiderstand Strom und verändert die Ausgangsspannung. Geben Sie den Lastwiderstand ein, um die reale Ausgangsspannung zu sehen.
5. Lesen Sie die Ergebnisse ab — Ausgangsspannung, Strom durch den Teiler, Verlustleistung jedes Widerstands, Gesamtverbrauch und Spannungsverhältnis.

Alle Ergebnisse werden live während der Eingabe aktualisiert.

Der Einfluss von Lastwiderständen

Die grundlegende Formel des Spannungsteilers geht davon aus, dass kein Strom aus dem Vout-Knoten fließt – also nichts am Ausgang angeschlossen ist. In der Praxis zieht jeder am Vout angeschlossene Lastwiderstand Strom und zieht die Spannung nach unten.

Wenn ein Lastwiderstand (RL) parallel zu R2 geschaltet wird, wird der effektive R2 zu:

R2effektiv = (R2 × RL) / (R2 + RL)

Dieser Wert ist stets kleiner als R2 allein, was bedeutet, dass die Ausgangsspannung sinkt. Je schwerer die Last (niedrigeres RL), desto stärker fällt die Spannung ab.

Last	Auswirkung auf Vout
Keine Last (Leerlauf)	Vout entspricht der idealen Formel
RL = 10 × R2	Ausgang sinkt um ~9 %
RL = R2	Ausgang sinkt um ~33 %
RL = R2 / 10	Ausgang sinkt um ~83 %

Faustregel: Damit der Teiler eine genaue Ausgangsspannung liefert, sollte der Lastwiderstand mindestens das 10-fache von R2 betragen.

Wichtige Funktionen

Funktion	Beschreibung
Echtzeitberechnung	Ergebnisse werden sofort aktualisiert, sobald Sie einen Eingabewert ändern
Lastwiderstand	Optionales Feld für Berechnungen mit realer Belastung
Verlustleistung	Zeigt die Leistung für jeden Widerstand und die Gesamtverlustleistung – entscheidend für die Bauteilauswahl
Stromanzeige	Zeigt den Gesamtstrom durch den Teiler
Spannungsverhältnis	Zeigt den Vout/Vin-Prozentsatz
Ein-Karten-UI	Alle Eingaben und Ergebnisse in einem übersichtlichen Layout
Werte kopieren	Spannungsausgangswert in die Zwischenablage kopieren

Häufige Anwendungsfälle

Auslesen von analogen Sensoren

Viele Sensoren (Thermistoren, Fotowiderstände, Potentiometer) erzeugen einen Widerstand, der sich mit dem gemessenen Wert ändert. Wenn Sie den Sensor als R2 in einem Spannungsteiler platzieren, wird der Widerstand in eine Spannung umgewandelt, die der ADC eines Mikrocontrollers auslesen kann.

Pegelanpassung zwischen Spannungen

Wenn Sie ein 3,3V-Gerät mit einem 5V-Signal verbinden, kann ein Spannungsteiler die Signalspannung auf einen sicheren Wert reduzieren. Beispiel: R1 = 2kΩ und R2 = 3,3kΩ mit 5V Eingang ergeben eine Ausgangsspannung von ca. 3,1V.

Vorspannen von Transistorschaltungen

Transistoren benötigen bestimmte Basisspannungen, um korrekt zu funktionieren. Ein Spannungsteiler von der Speisespannungsleitung legt den DC-Bias-Punkt für den Betriebsbereich des Transistors fest.

Einstellen von Referenzspannungen

Viele Schaltungen benötigen eine Referenzspannung, die unterhalb der Speisespannung liegt. Ein Spannungsteiler bietet eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, eine solche zu erstellen. Für präzise Anwendungen wird jedoch ein dedizierter Spannungsreferenz-IC empfohlen.

Lautstärkeregelung und Potentiometer

Ein Potentiometer ist im Grunde ein einstellbarer Spannungsteiler. Der Drehknopf bewegt den Schleifer zwischen R1 und R2 und ändert die Ausgangsspannung von 0 bis Vin.

Tipps und Best Practices

• Der Teilerstrom sollte deutlich höher sein als der Laststrom. Damit die Ausgangsspannung stabil bleibt, sollte der Strom, der durch den Teiler fließt (Vin / (R1 + R2)), mindestens das Zehnfache des von der Last gezogenen Stroms betragen.
• Prüfen Sie die Leistungsklassen. Der Rechner zeigt die Verlustleistung für jeden Widerstand an. Wählen Sie Widerstände, die mindestens das Doppelte der berechneten Leistung vertragen, um Überhitzung zu vermeiden.
• Verwenden Sie Standardwiderstandswerte. Runden Sie nach der Berechnung der idealen Werte auf die nächsten Standardwerte der E24-Reihe und prüfen Sie, ob die Ausgangsspannung noch akzeptabel ist.
• Verwenden Sie Spannungsteiler nicht als Netzteile. Spannungsteiler sind für Signalebene-Anwendungen gedacht. Sie können keinen nennenswerten Strom liefern, ohne dass die Ausgangsspannung einbricht. Für Stromversorgungen verwenden Sie stattdessen einen Spannungsregler.
• Berücksichtigen Sie die Toleranzen. Widerstände haben Fertigungstoleranzen (typisch 1 % oder 5 %). Zwei Widerstände mit 5 % Toleranz können eine Ausgangsspannung ergeben, die um bis zu 10 % vom berechneten Wert abweicht.

Häufig gestellte Fragen

Ist dieser Spannungsrechner kostenlos?

Ja. Das Tool ist vollständig kostenlos ohne Nutzungslimits, ohne Registrierung und ohne versteckte Kosten.

Welche Einheiten soll ich für Widerstände verwenden?

Geben Sie Widerstandswerte in Ohm ein. Für einen 10kΩ-Widerstand geben Sie 10000 ein. Für einen 4,7kΩ-Widerstand geben Sie 4700 ein.

Wofür dient das Feld für den Lastwiderstand?

Wenn Sie etwas am Ausgang des Teilers anschließen (z. B. einen Mikrocontroller-Eingang oder eine andere Schaltung), zieht dies Strom und beeinflusst die Ausgangsspannung. Geben Sie den Lastwiderstand ein, um die tatsächliche Ausgangsspannung unter Last zu sehen. Lassen Sie das Feld leer, um die ideale Berechnung ohne Last zu verwenden.

Kann ich dieses Tool für Wechselstromschaltungen (AC) verwenden?

Dieser Rechner ist für Gleichstromschaltungen (DC) konzipiert. Für AC-Schaltungen müssen auch die Impedanzen von Kondensatoren und Spulen berücksichtigt werden, was das Teilverhältnis frequenzabhängig macht.

Warum ist meine gemessene Ausgangsspannung niedriger als berechnet?

Der häufigste Grund ist der Laststrom. Wenn die an den Teileranschluss angeschlossene Schaltung nennenswerten Strom zieht, fällt die Ausgangsspannung unter den idealen Wert. Geben Sie den Lastwiderstand in den Rechner ein, um die belastete Ausgangsspannung zu sehen.

Was ist das Spannungsverhältnis?

Das Spannungsverhältnis ist Vout / Vin, ausgedrückt als Prozentsatz. Ein Verhältnis von 50 % bedeutet, dass die Ausgangsspannung genau die Hälfte der Eingangsspannung beträgt. Dies ist nützlich, um verschiedene Widerstandskombinationen schnell zu vergleichen.