Strom- und Spannungsmessgeräte

Strom- und Spannungsmessgeräte

Wie schließt man ein Messgerät richtig an? Und warum ist der Innenwiderstand so wichtig? Diese Lerneinheit erklärt die Grundlagen der elektrischen Messung.

Spannungsmessung vs. Strommessung

Frage EI101 fragt nach dem korrekten Anschluss eines Spannungsmessgeräts:

Warum hochohmig für Spannung?

Ein Voltmeter misst die Spannung zwischen zwei Punkten. Wäre es niederohmig, würde Strom durch das Messgerät fließen und:

• Die Spannung am Messobjekt verändern
• Den Messwert verfälschen

Warum niederohmig für Strom?

Ein Amperemeter wird in den Stromkreis eingeschleift - der gesamte Strom fließt hindurch. Wäre es hochohmig, würde es den Stromfluss bremsen und den Messwert verfälschen.

Widerstand messen mit Ohm'schem Gesetz

Frage EI102 zeigt vier Schaltungen und fragt, welche zur Widerstandsmessung geeignet ist:

Um einen Widerstand mit dem Ohm'schen Gesetz zu bestimmen, braucht man:

• Ein Voltmeter (parallel zum Widerstand) → misst U
• Ein Amperemeter (in Reihe zum Widerstand) → misst I
• Dann: $R = \frac{U}{I}$

Die vier Schaltungen im Vergleich:

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A (richtig)
V parallel, A in Reihe

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B (falsch)

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C (falsch)

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D (falsch)

So erkennst du die richtige Schaltung:

• Voltmeter (V) muss parallel zum Widerstand (R) liegen
• Amperemeter (A) muss in Reihe zum Widerstand liegen
• Der Strom durch A muss derselbe sein wie durch R

Analoge Messinstrumente ablesen

Fragen EI103 und EI104 zeigen analoge Zeigerinstrumente. Du musst den Messwert anhand der Skala und des eingestellten Messbereichs berechnen.

Frage EI103: Messbereich 10 V

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Ablesen:

1. Die Skala geht von 0 bis 100 (oder 0-50-100)
2. Der Zeiger steht bei etwa 29
3. Messbereich ist 10 V
4. Rechnung: $\frac{29}{100} \times 10\,\text{V} = 2{,}9\,\text{V}$

Frage EI104: Messbereich 300 V

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Ablesen:

1. Die Skala geht von 0 bis 100
2. Der Zeiger steht bei etwa 29 (gleiche Position wie EI103!)
3. Messbereich ist jetzt 300 V
4. Rechnung: $\frac{29}{100} \times 300\,\text{V} = 87\,\text{V} \approx 88\,\text{V}$

Formel zum Ablesen analoger Instrumente:

$\displaystyle \text{Messwert} = \frac{\text{Zeigerstellung}}{\text{Skalenendwert}} \times \text{Messbereich}$

Zusammenfassung für die Prüfung