7 / 22

by Manfred Strohrmann

(H.ErT.Z-Online)

Aufgabenstellung:

Mit Hilfe eines Amperemeters wollen Sie einen Strom messen. Allerdings stellen Sie fest, dass der Messbereich Ihres Amperemeters für den zu messenden Strom nicht ausreicht.

Abbildung

 

Abbildung

  1. Erweitern Sie die Messschaltung so, dass Sie den Strom messen können ohne das Messgerät zu tauschen. Mit Hilfe eines Voltmeters wollen Sie eine Spannung messen. Allerdings stellen Sie auch hier fest, dass der Messbereich für die zu messende Spannung nicht ausreicht.
  2. Erweitern Sie auch diese Messschaltung so, dass Sie die Spannung messen können ohne das Messgerät zu tauschen.

Lösungsweg:

Drücke auf "Aufdecken" um dir den ersten Schritt der Lösung anzuzeigen

a) Messung des Stroms

Soll mit einem Amperemeter ein Strom gemessen werden, der den maximalen Messbereich überschreitet, kann mithilfe eines parallel zum Messgerät liegenden Widerstandes der Strom entsprechend der Stromteiler Regel heruntergeteilt werden.

Die Messschaltung kann folgendermaßen ergänzt werden

Abbildung

Der Wert des hinzugefügten Widerstandes ergibt sich durch die Ströme und sowie dem Innenwiderstand des Amperemeters und .

Umformen der Gleichung ergibt

Generell sollte bei einer Strommessung darauf geachtet werden, dass der Widerstand des Messgeräts sehr gering ist um das Messergebnis so wenig wie möglich zu beeinflussen.

b) Messung der Spannung

Eine Messbereichserweiterung bei einem Spannungsmessgerät kann mit Hilfe eines zum Messgerät in Reihe geschalteten Widerstandes erfolgen.

Gemäß der Spannungsteiler Regel wird die Spannung über den Vorwiderstand heruntergeteilt.

Die Messschaltung kann folgendermaßen ergänzt werden

Abbildung

Mit Hilfe der Spannungsteiler Regel ergibt sich die Gleichung

Auflösen nach dem Widerstand

Um das Messergebnis bei einer Spannungsmessung so wenig wie möglich zu beeinflussen, muss das Messgerät einen möglichst hochohmigen Widerstand besitzen.

Lösung: