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Leistungsaufnahme Messgerät/Stromteiler
 
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Zeta
Gast





Beitrag Zeta Verfasst am: 17. März 2021 09:25    Titel: Leistungsaufnahme Messgerät/Stromteiler Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo liebe Community!

Ich hätte eine Frage zu folgender Aufgabe (Unterpunkt c) vor allem):


(a) Der Widerstand R soll mittels der Schaltung im Bild bestimmt werden (reale Messgeräte!). (Voltmeter außen herum Ampermeter innen mit nach in Serie geschaltetem Widerstand)
Das Amperemeter zeigt 20 µA, das Voltmeter 0.42 V an;
der Innenwiderstand der Innenwiderstand des
Amperemeters ist RiA
= 1 k?.
- Berechnen Sie R.
- Wie groß ist der relative Fehler, wenn der
Spannungsabfall am Amperemeter nicht berücksichtigt wird?
(b) Ändern Sie die Schaltung von (a) so ab, dass der Spannungsabfall am Amperemeter keinen
Einfluss auf das Messergebnis hat (zuerst zeichnen, dann im Skriptum nachschauen!).
Nun hängt das Messergebnis allerdings vom Innenwiderstand des Voltmeters ab. Sie erhalten mit dieser neuen Schaltung und dem selben Widerstand R wie in (a) die Messwerte 0.98 V und 50 µA [die Versorgungsspannung ist diesmal eine andere als in (a)].
Berechnen Sie
- den Innenwiderstand des Voltmeters, und
- wie groß wäre der relative Fehler, wenn Sie R aus den Messwerten von (b) berechnen, ohne
den Innenwiderstand des Voltmeters zu berücksichtigen?
(c) Gegeben sei ein Amperemeter mit Messbereich 100 mA und einem Spannungsabfall von
100 mV bei Vollausschlag (d.h. am oberen Bereichsende). Sie möchten es für einen
Messbereich von 10 A verwenden.
- Welche Schaltung werden Sie verwenden? Schaltbild und Bauteilwert(e) angeben! (zuerst
zeichnen und rechnen, erst danach im Skriptum nachschauen!)
- Wie groß ist die Leistungsaufnahme des ursprünglichen Messinstruments und Ihrer
Schaltung, jeweils bei Vollausschlag?


Meine Ideen:
Bei c) hätte ich nun die Schaltung eines Stromteilers vorgeschlagen, bei welchem R1(an Ampermeter)=99*R2 wäre... So weit so gut, bei der Leistungsaufnahme des ursprünglichen Instruments habe ich einfach in P=UI eingesetzt und somit 0,01 erhalten... Nun bin ich mir aber relativ unsicher, wie ich die Leistungsaufnahme der neuen Anordnung berechnen kann.... Es fließt ja dank des Stromteilers der ursprüngliche Strom durch das Ampermeter und auch der Spannungsabfall müsste bei max. Ausschlag somit gleich bleiben, worin besteht also der Unterschied bzw. in wie weit kann/muss ich hier die Widerstände berücksichtigen?
Meine anderen Ergebnisse wären bis jetzt:

Bei a) wären meine Ergebnisse 20 kOhm (mit Innenwiderstand) und 21 kOhm ohne

b): Innenwiderstand Voltmeter 980kOhm, ohne zu berücksichtigen 19,6kOhm und der Fehler somit 98Prozent

Vielen lieben Dank für jegliche Hilfe/Korrektur!
gast_4711
Gast





Beitrag gast_4711 Verfasst am: 17. März 2021 09:50    Titel: Antworten mit Zitat

Ich kann das Bild nicht finden.
Zeta
Gast





Beitrag Zeta Verfasst am: 17. März 2021 15:36    Titel: Antworten mit Zitat

Das Bild wurde leider nicht hinzugefügt, aber es handelt sich um ein Voltmeter, welches parallel zu einem Ampermeter und zu einem Widerstand (beide in Serie ) geschalten ist...
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6022

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 19. März 2021 14:02    Titel: Re: Leistungsaufnahme Messgerät/Stromteiler Antworten mit Zitat

Zeta hat Folgendes geschrieben:
der Innenwiderstand der Innenwiderstand des
Amperemeters ist RiA
= 1 k?.

Ich nehme mal an, es geht um ...

Zeta hat Folgendes geschrieben:
bei der Leistungsaufnahme des ursprünglichen Instruments habe ich einfach in P=UI eingesetzt und somit 0,01 erhalten

Ich nehme mal an, Du redest von Watt...

Zeta hat Folgendes geschrieben:
Es fließt ja dank des Stromteilers der ursprüngliche Strom durch das Ampermeter und auch der Spannungsabfall müsste bei max. Ausschlag somit gleich bleiben, worin besteht also der Unterschied bzw. in wie weit kann/muss ich hier die Widerstände berücksichtigen?

Durch die gesamte Schaltung fließen jetzt 10 Ampere und es liegen wie zuvor 100mV an. Also...

Zeta hat Folgendes geschrieben:
Bei a) wären meine Ergebnisse 20 kOhm (mit Innenwiderstand) und 21 kOhm ohne

Also ist der relative Fehler...

Zeta hat Folgendes geschrieben:
ohne zu berücksichtigen 19,6kOhm und der Fehler somit 98Prozent

Nein, der relative Fehler ist zum Glück nicht so groß, wenn Du statt 20 nur 19,6 misst. Wenn Du nur 98% vom wahren Wert misst, ist die Abweichung und somit der Fehler...

Viele Grüße
Steffen
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