OHM-Ohmsche Widerstände - Ingenieur

HS Merseburg (FH)
FB Ingenieur- und Naturwissenschaften
Physikalisches Grundpraktikum
Elektrische Messungen / Ohmsche
Widerstände
OHM
Aufgabenstellung:
1.
Nehmen Sie die Strom-Spannungs-Kennlinien verschiedener Ohmscher Widerstände
(Metallfadenlampe, Germaniumdiode) in spannungs- und stromrichtiger Schaltung auf
und stellen Sie die Messwerte grafisch dar.
2.
Diskutieren Sie die mit den beiden Schaltungsvarianten erhaltene Kennlinien unter Berücksichtigung der entsprechenden Korrekturglieder (Stromfluß über Voltmeter bzw.
Spannungsabfall am Amperemeter berücksichtigen!).
3.
Zeichnen Sie die Widerstands-Strom-Kennlinien, und erklären Sie die Kurvenverläufe
auf der Grundlage physikalischer Vorgänge und Zusammenhänge. Vergleichen Sie mit
den korrigierten Wert!
Literatur:
"Physikalisches Praktikum" D. Geschke, 12. Auflage
"Das Neue Physikalische Grundpraktikum“, Eichler u.a. , Springer-Verlag 2001, S. 199ff
Zubehör:
1 Stromversorgungsgerät
1 Metallfadenlampe (24V)
1 Germaniumdiode (GY 112)
2 Vielfachmessgeräte (Drehspul-Zeiger-Instrumente)
Versuchsdurchführung:
Die beiden Schaltungsvarianten sind der Literatur zu entnehmen, aufzubauen und können
nach Kontrolle durch den Dozenten in Betrieb genommen werden. Vor Beginn der Messung
machen Sie sich mit der Handhabung der Vielfachmessgeräte vertraut. Der Innenwiderstand oder entsprechende Angaben der Messgeräte sind auf deren Boden geprägt!
Nach jeder Spannungsänderung ist die Einstellung eines konstanten Stromwertes abzuwarten! Stellen Sie die Kennlinien I = I(U) und R = R(I) der verschiedenen Widerstände
grafisch so dar, dass sie gut miteinander verglichen werden können.
Korrigieren Sie, falls notwendig, den bei der gleichzeitigen Messung von Strom und Spannung auftretende systematische Fehler bedingt durch den Innenwiderstand der Messgeräte.
stromrichtige Schaltung:
spannungsrichtige Schaltung:
R = (Um - I*RiA)/I
R = U/(Im - U/RiV)
Die dabei anfallende Rechenarbeit lässt sich übersichtlich in der folgenden Form ausführen:
Stromrichtige Messung
Spannungsrichtige Messung
RiA / I / Um / Ukorr / R
RiV / U / Im / Ikorr / R
Der Index m kennzeichnet den abgelesenen (“mess”), noch zu korrigierenden Messwert, RiA
und RiV sind die Innenwiderstände des Strom- bzw. Spannungsmessers.
ACHTUNG:
Folgende Grenzwerte für Spannung bzw. Strom sind unbedingt einzuhalten - sonst Zerstörungsgefahr der Messobjekte!
Metallfadenlampe:
Germaniumdiode:
Umax = 24 V
Imax = 800mA (Durchlassbereich)
Umax = 2 V (Sperrbereich)