Ohmsches Gesetz

TEILE UND MATERIALIEN

• Taschenrechner (oder Bleistift und Papier zum Rechnen)
• 6-Volt-Batterie
• Sortiment an Widerständen zwischen 1 KΩ und 100 kΩ im Wert

Ich beschränke die Widerstandswerte absichtlich zwischen 1 kΩ und 100 kΩ, um genaue Spannungs- und Stromwerte mit Ihrem Messgerät zu erhalten.

Bei sehr kleinen Widerstandswerten hat der Innenwiderstand des Amperemeters einen erheblichen Einfluss auf die Messgenauigkeit.

Sehr hohe Widerstandswerte können Probleme bei der Spannungsmessung verursachen, da der Innenwiderstand des Voltmeters den Stromkreiswiderstand erheblich ändert, wenn es parallel zu einem hochohmigen Widerstand geschaltet wird.

Bei den empfohlenen Widerstandswerten gibt es immer noch einen kleinen Messfehler aufgrund des „Aufpralls“ des Messgeräts, aber nicht genug, um ernsthafte Abweichungen von den berechneten Werten zu verursachen.

QUERVERWEISE

Lektionen in Stromkreisen , Band 1, Kapitel 2:„Ohmsches Gesetz“

LERNZIELE

• Voltmeter verwenden
• Amperemeter verwenden
• Ohmmeter verwenden
• Verwendung des Ohmschen Gesetzes

SCHEMATISCHES DIAGRAMM

ILLUSTRATION

ANLEITUNG

Wählen Sie einen Widerstand aus dem Sortiment aus und messen Sie seinen Widerstand mit Ihrem Multimeter, das auf den entsprechenden Widerstandsbereich eingestellt ist.

Achten Sie darauf, dass Sie beim Messen des Widerstands nicht an den Widerstandsklemmen festhalten, da sonst Ihr Hand-zu-Hand-Körperwiderstand die Messung beeinflusst!

Notieren Sie diesen Widerstandswert für die zukünftige Verwendung. Bauen Sie eine Schaltung mit einer Batterie und einem Widerstand auf.

Die Abbildung zeigt eine Klemmenleiste, aber jede Art von Schaltungsaufbau ist in Ordnung.

Stellen Sie Ihr Multimeter auf den entsprechenden Spannungsbereich ein und messen Sie die Spannung am Widerstand, während es von der Batterie gespeist wird.

Notieren Sie diesen Spannungswert zusammen mit dem zuvor gemessenen Widerstandswert.

Stellen Sie Ihr Multimeter auf den höchsten verfügbaren Strombereich ein. Unterbrechen Sie den Stromkreis und schließen Sie das Amperemeter innerhalb dieser Unterbrechung an, sodass es ein Teil des Stromkreises wird, in Reihe mit der Batterie und dem Widerstand.

Wählen Sie den besten Strombereich:Derjenige, der die stärkste Anzeige des Messgeräts liefert, ohne den Messbereich zu überschreiten.

Wenn Ihr Multimeter eine automatische Bereichsauswahl hat, brauchen Sie sich natürlich nicht um Einstellbereiche zu kümmern.

Notieren Sie diesen Stromwert zusammen mit den zuvor aufgezeichneten Widerstands- und Spannungswerten.

Verwenden Sie die gemessenen Werte für Spannung und Widerstand und verwenden Sie die Gleichung des Ohmschen Gesetzes, um den Stromkreis zu berechnen. Vergleichen Sie diesen berechneten Wert mit dem gemessenen Wert für den Stromkreis:

Verwenden Sie die gemessenen Werte für Spannung und Strom und verwenden Sie die Gleichung des Ohmschen Gesetzes, um den Stromkreiswiderstand zu berechnen.

Vergleichen Sie diesen berechneten Wert mit dem gemessenen Wert für den Stromkreiswiderstand:

Verwenden Sie schließlich die gemessenen Werte für Widerstand und Strom und verwenden Sie die Gleichung des Ohmschen Gesetzes, um die Stromkreisspannung zu berechnen.

Vergleichen Sie diesen berechneten Wert mit dem gemessenen Wert für die Stromkreisspannung:

Zwischen allen gemessenen und allen berechneten Zahlen sollte eine enge Übereinstimmung bestehen.

Jegliche Unterschiede in den jeweiligen Spannungs-, Strom- oder Widerstandswerten sind höchstwahrscheinlich auf Ungenauigkeiten des Messgeräts zurückzuführen.

Diese Unterschiede sollten eher gering sein, nicht mehr als einige Prozent. Einige Meter sind natürlich genauer als andere!

Ersetzen Sie verschiedene Widerstände im Stromkreis und nehmen Sie alle Widerstands-, Spannungs- und Strommessungen erneut vor.

Berechnen Sie diese Zahlen neu und überprüfen Sie die Übereinstimmung mit den experimentellen Daten (Messgrößen).

Beachten Sie auch die einfache mathematische Beziehung zwischen Änderungen des Widerstandswerts und Änderungen des Stromkreises.

Die Spannung sollte für jede Widerstandsgröße, die in den Stromkreis eingefügt wird, ungefähr gleich bleiben, da es die Natur einer Batterie ist, die Spannung auf einem konstanten Niveau zu halten.

Sehen Sie sich unbedingt unseren Ohmschen Gesetzrechner an.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Arbeitsblatt zur grundlegenden Verwendung von Voltmetern
• Arbeitsblatt zur einfachen Ohmmeter-Verwendung
• Arbeitsblatt für die grundlegende Amperemeter-Verwendung
• Arbeitsblatt für einfache Schaltkreise