2. Strom, Spannung, Widerstand

Stichworte

Arbeit im elektrischen Feld, Spannung, Stromstärke, Stromdichte, Vorsilben von Einheiten, Ohmsches Gesetz, Spezifischer Widerstand, Leitwert, Knotenregel, Maschenregel, Parallelschaltung, Serienschaltung, Spannungsteiler, Meßbrücke, Widerstandsgerade, Innenwiderstand, Solarzellenkennlinie, Digital-Oszilloskop, nichtlineare Widerstände

Versuche zu Parallel- und Serienschaltung sowie zu nichtlinearen Widerständen

Versuch 1
Die Parallelschaltung zweier Glühlämpchen wird aus einer 12V Spannungsquelle gespeist. Gemessen wird der Gesamtstrom und die Teilströme zu den beiden Lampen. Das Digitalmeßinstrument zeigt, daß an einem Knotenpunkt der zufließende Strom gleich der Summe der abfließenden Ströme ist.
Versuch 2
Bei Parallelschaltung von zwei Widerständen gilt wiederum die Knotenregel. Jetzt kann aber aus den Absolutwerten der Ströme auf den Wert des Widerstandes der Parallelschaltung geschlossen werden. Für zwei Widerstände zu je 1kOhm is der Gesamtstrom bei 5V Speisespannung gleich 10mA und die Teilströme je 5mA. Hieraus wird der Gesamtwiderstand. 500 Ohm. Bei Parallelschaltung addieren sich die Leitwerte der beiden Widerstände.
Versuch 3
Bei der Serienschaltung von zwei Widerständen zu je 1 kOhm wird die Gesamtspannung (10V) und die Teilspannung (5V) gemessen. Mit dem Wert des Stroms in der Serienschaltung (5mA) ergibt sich der Gesamtwiderstand zu 2 kOhm, d.h. der Summe der Widerstände.
Versuch 4
Als Beispiel für einen nichtlinearen Widerstand wird die Kennlinie eines VDR-Widerstandes (Varistor) untersucht. Die Meßschaltung besteht aus dem VDR und einem Shunt von 100 Ohm. Die Y-Ablenkung des Digiscopes entspricht der Spannung über dem Shunt, die X-Ablenkung mißt die Spannung über dem VDR. Wegen des gemeinsamen Massepunktes der Eingänge des Digiscopes liegt dieser an der Verbindungsstelle zwischen Shunt und VDR. Die Y-Ablenkung wird dementsprechend invertiert, da so der negative Strom gemessen wird.

Erstellt: 14-10-01 ap; Letzte Änderung: 22-12-01