Elektrische Grundschaltungen - Lehrer-Uni-Karlsruhe RAI

LGÖ Ks Ph 11 2-stündig 08.09.2013
Messung von Spannung und Stromstärke
Zur Messung der Spannung an einem Widerstand muss man das
Spannungsmessgerät parallel zu dem Widerstand schalten. Dabei
fließt durch das Spannungsmessgerät ein Strom, der den ursprünglichen
Stromkreis verändert. Dieser Strom soll möglichst klein sein.
Also sollte ein Spannungsmessgerät einen möglichst großen Innenwiderstand
haben.
U
Zur Messung der Stromstärke in einem Widerstand muss man das
Strommessgerät in Reihe zu dem Widerstand schalten. Dabei tritt an
dem Strommessgerät eine Spannung auf, die den ursprünglichen
Stromkreis verändert. Diese Spannung soll möglichst klein sein. Also
sollte ein Strommessgerät einen möglichst kleinen Innenwiderstand
haben.
I
Aufgaben
1) a) Bei der Parallelschaltung zweier Widerstände R
1
und R
2
gilt für den Gesamtwiderstand
R
ges
:
1 1 1
.
Rges R1 R2
Zeige, dass diese Gleichung äquivalent ist zu der Gleichung
R1
R2
Rges
.
R1 R2
b) Berechne den Gesamtwiderstand der Parallelschaltung zweier Widerstände von jeweils 1 .
2) In der nebenstehenden Schaltung ist U 10 V , R1 100 ,
R2 500
und R3 1 k.
Berechne
den Gesamtwiderstand R
23
der Widerstände R
2
und R
3
;
den Gesamtwiderstand R
ges
aller drei Widerstände;
den Strom I
1
im Widerstand R
1;
die Spannung U
1
am Widerstand R
1;
die Spannung U
23
an den Widerständen R
2
und R
3
;
den Strom I
2
im Widerstand R
2
und den Strom I
3
im
Widerstand R
3
.
U
R 2
R 1
R 3
3) Mit einem Spannungs- und einem Strommessgerät soll gleichzeitig die Spannung an einem
Widerstand sowie die Stromstärke in dem Widerstand gemessen werden. Hierfür gibt es im
Wesentlichen zwei verschiedene Möglichkeiten; zeichne für beide Möglichkeiten ein Schaltbild.
Erläutere, welche Größe bei welcher Möglichkeit exakt gemessen wird.
Hinweis: Die eine Möglichkeit nennt man „Spannungsfehlerschaltung“, die andere
„Stromfehlerschaltung“.
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