Testat zu Versuch 1 – Variante 5 – WS14/15
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Testat zu Versuch 1 – Variante 5 – WS14/15 Name: 1. Vorname: Gegeben ist das folgende Widerstandsnetzwerk. Die Quelle sei ideal. a) Welchen Strom muss die Quelle U bei Leerlauf der Klemmen X1-1 und X1-2 liefern? 1 Punkt b) Wie groß ist die Spannung die an � bei Kurzschluss der Klemmen X1-1 und X1-2 abfällt? 1 Punkt 2. Sie haben mit einem Amperemeter einen Strom von 14,15 A gemessen. Das Messgerät hat eine Messabweichung von ± (0,5 % + 2 Digits). Der theoretisch zu ermittelnde Wert wäre 14,13 A. Berechnen Sie das Vertrauensintervall. Welche Rückschlüsse lassen sich in Bezug auf den Messaufbau oder den theoretisch ermittelten Wert ziehen? 1 Punkt 3. Bestimmen Sie zur nebenstehenden Schaltung folgende Strom- und Spannungsteiler: je 1 Punkt I1 � = � � = � I2 I3 �� + �� = ��7 I4 �� + �� = �� I6 I7 I5 4. Ein Kommilitone von Ihnen hat einige Experimente im Elektroniklabor gemacht, aber einen Teil seiner Unterlagen verloren. Er bittet Sie um Hilfe bei der Auswertung. Zwischen den Klemmen X1-1 und X1-2 der nachfolgenden Schaltung kann ein Lastwiderstand angeschlossen werden. Die Quelle U sei ideal. Leider ist nicht bekannt, wie groß die Spannung U ist. Außerdem weiß Ihr Kommilitone nicht mehr, wie groß der Widerstand � war. An die Schaltung wurde ein Lastwiderstand � angeschlossen, dessen Wert er ebenfalls nicht aufgeschrieben hat. In seinen Aufzeichnungen hat er aber noch das folgende Strom-Spannungsdiagramm gefunden: 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a) Bestimmen Sie aus dem Strom-Spannungsdiagramm die Parameter �0 , �� und � der Ersatzspannungsquelle sowie den unbekannten Widerstand � . 4 Punkte b) Berechnen Sie nun die Werte der Spannung U und des Widerstandes � . 2 Punkte 5. In nachfolgender Schaltung wollen Sie den Widerstand R durch eine gleichzeitige Strom- und Spannungsmessung bestimmen. Hierzu stehen Ihnen ein Amperemeter mit einem Innenwiderstand von 50 Ω sowie ein Voltmeter mit einem Innenwiderstand von 1 MΩ zur Verfügung. a) Zeichnen Sie in die Schaltbilder jeweils die spannungs- und die stromrichtige Messanordnung ein. 2 Punkte stromrichtig b) spannungsrichtig Bestimmen Sie den wahren durch den Widerstand fließenden Strom sowie die wahre am Widerstand anliegende Spannung, die sich ohne Beeinflussung durch die Messung ergeben würden. Geben Sie die Spannung in V auf 3 Nachkommastellen genau, den Strom in µA ebenfalls auf 3 Nachkommastellen genau an. 1 Punkt c) Berechnen Sie für beide Messanordnungen die gemessenen Ströme und Spannungen sowie den aus den Messwerten ermittelten Widerstand. Geben Sie erneut die Spannung in V und den Widerstand in Ω sowie den Strom in µA ebenfalls auf 3 Nachkommastellen genau an. Ermitteln Sie die relativen Messabweichungen der Widerstandsmessung, die sich durch den Anschluss der Messgeräte ergeben. Welche Messanordnung ist besser geeignet? 4 Punkte Stromrichtige Anordnung: �� = �� �� = = ℎ ��� � � �� % = Spannungsrichtige Anordnung: �� = �� �� ��� = = ℎ � � �� % =
