EXPERIMENT - Physikolympiade

32. Österreichische Physikolympiade 2013
BWB2 Experiment
Untersuchung einer elektrischen „Black Box“
Material:
„Black Box“
1 Analogmultimeter
1 Netzgerät (stabilisiert) mit Spannungsanzeige (DC)
Messleitungen mit Krokoklemmen
Messleitungen mit Steckern
Steckbrett
Krokoklemmen mit 4mm-Stecker
Stoppuhr
1 Widerstand 470k
1 Widerstand 220kbis 235k(gekennzeichnet)
Millimeterpapier
Deine Aufgabe in diesem Experiment besteht darin,
 die einfachste mögliche Schaltung der „Black Box“ herauszufinden und
 die Parameter ihrer Bestandteile.
Führe die nötigen Messungen aus. Fange mit Messungen mit geschlossenem Schalter an.
Stelle die Messdaten in Tabellen dar. Stelle sie in geeigneter Weise graphisch dar. (3P.)
Zeichne das Schaltbild der Black Box. (2P.)
Berechne die Parameter der Teile, die die Black Box enthält. (3P.)
Die Fehler sind aus den geeigneten grafischen Darstellungen der Messdaten zu ermitteln.(2P.)
Hinweise:
Im Prinzip ist der innere Aufbau der Black
Box wie in der Skizze dargestellt. Jeder
der vier „Zweige“ enthält einen vorerst
unbekannten Bauteil aus dieser Liste:
 Ohmscher Widerstand
 Si-Diode
 Glühlämpchen
 Kondensator
 Batterie
Zusätzlich enthält einer der Zweige einen
Schalter. Der Schaltknopf ist auf der Oberseite der Black Box. Bei Stellung I ist der Schalter
auf Stellung „ein“, bei Stellung O ist er auf Stellung „aus“.
Netzgerät:
Die Anzeige der Spannung (DC) kann verwendet werden, da die Genauigkeit für die
Messungen passt.
Analoges Multimeter:
Der Innenwiderstand für alle Strommessbereiche kann als 0 angenommen werden.
Der Innenwiderstand für alle Spannungsmessbereiche beträgt 10,3M.
Die Multimeter sind überprüft. Wenn es notwendig wird, eine Sicherung auszutauschen,
werden pro Sicherung 2 Punkte abgezogen.
Die Black Box darf nicht geöffnet werden.
Viel Erfolg bei der Arbeit!