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strom- bzw. spannungsrichtige Messung
 
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.seb.



Anmeldungsdatum: 26.01.2006
Beiträge: 16

Beitrag .seb. Verfasst am: 24. Jan 2008 21:15    Titel: strom- bzw. spannungsrichtige Messung Antworten mit Zitat

Hallo Leute,

ihr habt ihr mal schon mal ausreichend geholfen, um ein Problem zu lesen.

Es geht dieses mal um ein kleine Aufgabe in der E-Lehre.

In einem elektrischen Stromkreis werden Spannung U und Strom i an einem Widerstand R
gleichzeitig gemessen.
Wie müssen Volt- und Amperemeter an den Widerstand geschaltet werden, um eine
strom- bzw. spannungsrichtige Messung durchzuführen?


Ich hab so richtig gar kein Ansatz und ich habe mir die Aufgabe gestellt, noch heute dieses Problem lösen zu können.
Was muss ich alles wissen, um das Problem zu lösen ?
Habe ein wenig Vorbildung in Elektrizität und Magnetismus durch einige Vorlesungen.

Danke euch.

MFG Sebastian
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 24. Jan 2008 21:30    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, neben ohmschem Gesetz und einfachen Kenntnissen über Reihen- und Parallelschaltungen dürfte dir da vor allem die Information helfen, dass reale Messgeräte (im Gegensatz zu idealen) einen Innenwiderstand haben, der nicht unendlich groß bzw. genau Null ist, sondern einen endlichen Wert hat.

Und natürlich sind bei so etwas immer sehr hilfreich, dir die entsprechenden Schaltpläne sauber und übersichtlich aufzuzeichnen.

Trifft das schon in etwa das, was du brauchst, um da mit deinen Vorkenntnissen loszulegen?
.seb.



Anmeldungsdatum: 26.01.2006
Beiträge: 16

Beitrag .seb. Verfasst am: 24. Jan 2008 21:46    Titel: Antworten mit Zitat

Ohmisches Gesetz ist ein gutes Stichwort. Das hatten wir tatsächlich in den Vorlesungen.
Du darfst das mit der Vorbildung nicht so wörtlich nehmen. Ich wollte damit nur zum Ausdruck bringen, das das Thema Vorlesungsstoff war bzw. sein sollte.

Versuch:

Strom wächst proportional zur Spannung.

Ich weis nun durch den Hinweis aus einem Buch, dass der Strommesser in die Leitung gestellt wird und der Spannungsmesser dagegen die Spannung am Widerstand direkt abgreift.
Das erkläre ich mir dadurch, dass der Strommesser bei Reihenschaltung den Spannungsmesser beeinflussen würde, denn es gilt ja I ~ U. Durch die Schaltung sozusagen "parallel" zum Widerstand würde ich dieses Problem umgehen.
Laut Schaltplan würde dann aber der Spannungsmesser immer noch von Strommesser beeinflusst.

Aus der Gleichung I = U/R kann man durch das Umstellen nach den geeigneten Größen beide Schaltungen symbolisch deuten. Inhaltlich habe ich ein Verständnisproblem.




MFG Sebastian



schaltplan.JPG
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schaltplan.JPG




Zuletzt bearbeitet von .seb. am 24. Jan 2008 21:55, insgesamt 4-mal bearbeitet
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 24. Jan 2008 21:50    Titel: Antworten mit Zitat

Zeig mal am besten die konkreten Schaltbilder, die du dir aufmalst. Zum Beispiel mit den Hilfsfragen:

Wann (bei welcher Art, die Schaltung aufzubauen) misst das Spannungsmessgerät genau die Spannung, die an dem Widerstand abfällt? Und wann misst das Strommessgerät genau den Strom, der durch den Widerstand fließt?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 24. Jan 2008 22:02    Titel: Antworten mit Zitat

OK, diese Skizze schaltplan.JPG zeigt das Spannungsmessgerät parallel zum Widerstand, und das Strommessgerät in Reihe zu dem ganzen.

Misst hier das Spannungsmessgerät korrekt die Spannung, die an dem Widerstand abfällt? Oder misst es eine andere Spannung (wenn ja, welche?) ?

Und misst hier das Stromgerät korrekt den Strom, der durch den Widerstand fließt? Oder misst es einen anderen Strom (wenn ja, welchen? )?
.seb.



Anmeldungsdatum: 26.01.2006
Beiträge: 16

Beitrag .seb. Verfasst am: 24. Jan 2008 22:16    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
OK, diese Skizze schaltplan.JPG zeigt das Spannungsmessgerät parallel zum Widerstand, und das Strommessgerät in Reihe zu dem ganzen.

Misst hier das Spannungsmessgerät korrekt die Spannung, die an dem Widerstand abfällt? Oder misst es eine andere Spannung (wenn ja, welche?) ?

Und misst hier das Stromgerät korrekt den Strom, der durch den Widerstand fließt? Oder misst es einen anderen Strom (wenn ja, welchen? )?


So wie ich es gezeichnet habe, denke ich, dass das Voltmeter die Spannung am Widerstand misst. Da U = I*R gilt, benötigt man die Stromstärke im Vorfeld, sonst ist wohl keine Messung möglich oder ?

Bei anderen Fall ist es genau andersherum. Wenn die Stromstärke so gemessen wird, ohne den Voltmeter parallel dazwischenzuschalten, würde das Ergebnis falsch sein, da wir auch U brauchen (I = U/R). In REihe kommt nicht in Frage, da man sonst die Messung am Voltmeter mit dem des Widerstands multiplizieren würde. Was macht die Parallelschaltung da anders ?

Durch ein Experiment wäre mir das Verstehen deutlich einfacher fallen. Das wurde aber leider in den Vorlesungen unterlassen, zumal es wohl zum fundamentalen Verständnis wichtig ist.


Zuletzt bearbeitet von .seb. am 24. Jan 2008 22:33, insgesamt einmal bearbeitet
dermarkus
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 24. Jan 2008 22:21    Titel: Antworten mit Zitat

.seb. hat Folgendes geschrieben:

So wie ich es gezeichnet habe, denke ich, dass das Voltmeter die Spannung am Widerstand misst.

Einverstanden. Also misst das Voltmeter in dieser Schaltung korrekt die Spannung, die am Widerstand abfällt.

Welchen Strom misst das Amperemeter in dieser Schaltung? Misst das Amperemeter also in dieser Schaltung korrekt den Strom, der durch den Widerstand fließt?
.seb.



Anmeldungsdatum: 26.01.2006
Beiträge: 16

Beitrag .seb. Verfasst am: 24. Jan 2008 22:38    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
.seb. hat Folgendes geschrieben:

So wie ich es gezeichnet habe, denke ich, dass das Voltmeter die Spannung am Widerstand misst.

Einverstanden. Also misst das Voltmeter in dieser Schaltung korrekt die Spannung, die am Widerstand abfällt.

Welchen Strom misst das Amperemeter in dieser Schaltung? Misst das Amperemeter also in dieser Schaltung korrekt den Strom, der durch den Widerstand fließt?


Hallo, ich habe mich oben verschrieben...
Ja das tut der Amperemeter:

Bei dem anderen Fall ist es genau andersherum. Wenn die Stromstärke so gemessen wird, ohne den Voltmeter parallel dazwischenzuschalten, würde das Ergebnis falsch sein, da wir auch U brauchen (I = U/R). In REihe kommt nicht in Frage, da man sonst die Messung am Voltmeter mit dem des Widerstands multiplizieren würde. Was macht die Parallelschaltung da anders ?


Mich würde zusätzlich einfach interessieren, wie ich mir den Einfluss des parallelgeschalteten Voltmeters in der Praxis vorstellen muss. Bei der Reihenschaltung fällt mir das deutlich leichter.

Ich komme nicht gerade aus der "Physik-Ecke"...

MFG Sebastian
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 24. Jan 2008 22:44    Titel: Antworten mit Zitat

Ich verstehe gerade nicht, was du mit "dem anderen Fall" meinst. Ich bin immer noch bei der einen Schaltung, die du gezeichnet hast. Welcher Strom fließt in dieser Schaltung durch das Amperemeter?
.seb.



Anmeldungsdatum: 26.01.2006
Beiträge: 16

Beitrag .seb. Verfasst am: 24. Jan 2008 22:51    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Ich verstehe gerade nicht, was du mit "dem anderen Fall" meinst. Ich bin immer noch bei der einen Schaltung, die du gezeichnet hast. Welcher Strom fließt in dieser Schaltung durch das Amperemeter?


Der Strom unter Berücksichtigung von dem Voltmeter und dem Widerstand.
I = U/R. Man kann also von einer korrekten Messung des Stromes sprechen.

Mich würde zum Schluss einfach noch die praktische Umsetzung, die Wirkung der Parallelschaltung in der Praxis interessieren.
dermarkus
Administrator


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Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 24. Jan 2008 23:18    Titel: Antworten mit Zitat

.seb. hat Folgendes geschrieben:

Der Strom unter Berücksichtigung von dem Voltmeter und dem Widerstand.

Meinst du damit den Strom, der durch den Widerstand fließt, plus den Strom, der durch das Voltmeter fließt? Der wäre dann aber nicht gleich

Zitat:

I = U/R.

wenn U die Spannung am Widerstand sein soll und I der Strom durch den Widerstand.

Zitat:

Man kann also von einer korrekten Messung des Stromes sprechen.

Nicht, wenn man den Strom durch den Widerstand wissen will. Einverstanden?
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