Prüfungsfrage AD109

In welchem Bereich liegt der Eingangswiderstand der folgenden Schaltung, wenn $R$ alle Werte von 0 Ohm bis 1 kOhm annehmen kann?

Fragenbild AD109
Lösung

Gesucht ist der Bereich des Eingangswiderstands der Schaltung. Der linke Widerstand mit $200 Ω$ liegt immer in Reihe zur restlichen Schaltung.

Nach diesem Widerstand teilt sich die Schaltung in zwei parallele Zweige auf:

  • ein Zweig mit $100 Ω$
  • ein Zweig mit $200 Ω + R$

Zunächst betrachten wir den kleinsten Wert. Dazu setzen wir:

$ R = 0 Ω $

Dann liegt $100 Ω$ parallel zu $200 Ω$:

$ R_\mathrm{par} = \frac{100 Ω \cdot 200 Ω}{100 Ω + 200 Ω} \approx 67 Ω $

Mit dem vorgeschalteten Widerstand ergibt sich:

$ R_\mathrm{min} = 200 Ω + 67 Ω = 267 Ω $

Nun betrachten wir den größten Wert. Dazu setzen wir:

$ R = 1 kΩ $

Dann liegt $100 Ω$ parallel zu $200 Ω + 1 kΩ$, also parallel zu $1200 Ω$:

$ R_\mathrm{par} = \frac{100 Ω \cdot 1200 Ω}{100 Ω + 1200 Ω} \approx 92 Ω $

Mit dem vorgeschalteten Widerstand ergibt sich:

$ R_\mathrm{max} = 200 Ω + 92 Ω = 292 Ω $

Der Eingangswiderstand liegt also im Bereich von etwa $267-292 Ω$.