Testat zu Versuch 1 – Variante 4 – SS 14

Testat zu Versuch 1 – Variante 4 – SS 14
Name:
1.
Vorname:
Matrikel.-Nr.:
Sie haben auf dem Dachboden eine Elektro-Bastelkiste gefunden. Diese enthält mehrere
Messgeräte, mehrere Widerstände sowie eine Spannungsquelle, bei der leider das Typenschild
abgefallen ist. Sie schließen nacheinander 2 verschiedene Widerstände aus Ihrer Bastelkiste an die
Quelle an und ermitteln folgende Daten.
8
7
6
5
I
i
n
A
4
3
2
1
0
0
2
4
6
8
10
12
U in V
a) Ermitteln Sie die Werte der Widerstände
,
und den Innenwiderstand
der Quelle.
2 Punkte
b) Ermitteln Sie rechnerisch anhand der o.g. Messwerte die Kenngrößen
Rechenwege sind anzugeben!
und
. Die
2 Punkte
c) Sie schließen einen anderen Widerstand
aus Ihrer Bastelkiste an. Wie Sie bei Ihren
Messungen feststellen, beträgt der Strom
2. Wie groß ist nun die Spannung an den
Klemmen? Wie groß ist der Widerstand
?
2 Punkte
2.
Gegeben ist das folgende Widerstandsnetzwerk. Die Quelle U1 sei ideal, ihr Spannungswert ist
nicht bekannt.
a) Sie messen im unbelasteten Fall zwischen den Klemmen K1 und K2 eine Spannung von 15 V.
Wie groß ist die Spannung ?
2 Punkte
b) Fassen Sie das Widerstandsnetzwerk zu einer Ersatzspannungsquelle zusammen und
bestimmen Sie Ri und Ik.
2 Punkte
3. Ihr Amperemeter soll eine Genauigkeit von ± (1% + 4 Digits) aufweisen. Es zeigt einen Strom von
152,238 mA an. Der theoretische Wert betrage 153,188 mA. Bestimmen Sie das Vertrauensintervall
des Messwertes und entscheiden Sie, ob das Gerät noch in Ordnung ist.
1 Punkt
4. Sie wollen in einer Schaltung an einem 5 kΩ – Widerstand gleichzeitig Strom und Spannung in
stromrichtiger Schaltung messen. Sie können sich aus dem Labor zwei verschiedene
Messgerätesätze ausleihen. Gerätesatz 1 besteht aus einem Amperemeter mit einem
Innenwiderstand von 50 Ω und einem Voltmeter mit einem Innenwiderstand von 10 MΩ, Gerätesatz
2 besteht aus einem Amperemeter mit einem Innenwiderstand von 5 Ω und einem Voltmeter mit
einem Innenwiderstand von 1 MΩ zur Verfügung.
a) Zeichnen Sie das Schaltbild.
1 Punkt
b) Welcher Gerätesatz ist besser geeignet? Begründen Sie Ihre Aussage mit einer
überschlagsmäßigen Fehlerabschätzung!
1 Punkt
5. Sie haben in Ihrer Bastelkiste einen temperaturabhängigen Widerstand
gefunden. Um die
Temperatur im Labor zu ermitteln, müssen Sie ganz exakt den Wert des Widerstandes ermitteln.
Ihnen stehen ein Präzisions-Voltmeter mit einem Innenwiderstand von 1 MΩ, ein PräzisionsAmperemeter mit einem Innenwiderstand von 5 Ω und eine sehr präzise 20 V – Spannungsquelle
zur Verfügung. Mit Hilfe einer spannungsrichtigen Messanordnung sollen Sie die notwendigen
Messdaten ermitteln.
a) Zeichnen Sie die Messanordnung.
1 Punkt
b) Ihr Voltmeter zeigt eine Spannung von 19,98991 V an, das Amperemeter misst einen Strom von
- rechnen Sie mit allen angegebenen
2,01898 mA an. Bestimmen Sie den Widerstand
Nachkommastellen!!
2 Punkte
6. Bestimmen Sie zur gezeigten Schaltung folgende Strom- und Spannungsteiler (je 1 Punkt):