Kennlinien von Widerständen - Carl-Engler

Praktikum zur Computertechnik
Laborversuch:
1
Carl-Engler-Schule Karlsruhe
BS / BK / FS
Kennlinien von Widerständen
Grundlagen
Widerstände ändern ihren Widerstandswert in Abhängigkeit von der Temperatur. Bei manchen
Bauteilen führt bereits der Stromfluss bei der Aufnahme der Kennlinie zu einer merklichen
Widerstandsänderung. Die Kennlinie wird nichtlinear.
2
Vorbereitung
Kenngrößen und Gesetze zum Gleichstromkreis
Messungen mit dem Multimeter
Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes
3
Aufgaben
3.1
PTC-Widerstand
Nehmen Sie die Strom-Spannungskennlinie eines PTC-Widerstandes (Positive Temperature
Coeffizient) im Bereich der Spannung von 0V bis 20V (Schrittweite 1V) auf.
Stellen Sie die Kennlinie grafisch dar.
Ermitteln Sie (rechnerisch) die Abhängigkeit des statischen Widerstandes von der Spannung und
stellen Sie das Ergebnis grafisch dar.
3.2
NTC-Widerstand
Nehmen Sie die Strom-Spannungskennlinie eines NTC-Widerstandes (Negative Temperature
Coeffizient) im Bereich der Spannung von 0V bis 30V (Schrittweite 2V) auf.
Stellen Sie die Kennlinie grafisch dar.
Ermitteln Sie (rechnerisch) die Abhängigkeit des statischen Widerstandes von der Spannung und
stellen Sie das Ergebnis grafisch dar.
3.3
Ermittlung der Temperaturabhängigkeit von NTC – und PTC – Widerständen
(hier: Pt100)
Durchführung:
Der NTC – und der PTC -Widerstand (Platinwiderstand) tauchen in Wasser mit einer Temperatur
von ca. 5°C ein. Mit Hilfe einer Heizspirale (Heizstrom 5A) wird das Wasser auf 70°C erwärmt. In
konstanten Temperaturabständen werden jeweils Widerstandswert und Temperatur von den beiden
Bauteilen erfaßt.
Stellen Sie die Widerstands-Temperatur-Kennlinien graphisch dar.
3.4
Ermittlung des Temperaturkoeffizienten von Platin
Der Temperaturkoeffizient α eines Platinwiderstandes (PT100) ist mit Hilfe der aus Aufgabe 4)
aufgenommenen Widerstands-Temperatur-Kennlinie R=f(T) zu ermitteln.
Die Steigung (ΔR/ΔT) ist der Graphik R=f(T) zu entnehmen. Der Temperaturkoeffizient α kann somit
mit der Formel: α = ΔR/(ΔT*R0)
mit R0 = 100Ω bei 0°C.
Die Heizspirale muß bei Betrieb in der Flüssigkeit eingetaucht sein!
4
Sonstiges
Es ist jeweils mit der spannungsrichtigen Schaltung zu messen.
Der statische Widerstandswert wird für jeden Messpunkt durch Rstat = U/I errechnet und als
Funktion der Spannung grafisch dargestellt.
Die graphischen Darstellungen sind zu diskutieren !
kennlinien_von widerstaenden.odt
https://ces.karlsruhe.de/culm/
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