Wheatstonsche Brücke
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2 Grundlagen 2.1 Fachbegriffe • Strom I, Spannung U , Widerstand R, Leistung P , Energie E Physikalisches Grundlagenlabor • Reihenschaltung, Parallelschaltung, Kirchhofsche Gesetze, Ohmsches Gesetz Versuch 4.2 Messbrücke nach Wheatstone 1 2.2 Theorie Rx Geräte Die Wheatstonesche Brücke besteht aus vier Widerständen R1 , R2 , RN und Rx , die in der dargestellten Brückenschaltung miteinander verbunden sind. Die Widerstände R1 und R2 sind als Walzenbrücke mit 1000 Skalenteilen ausgeführt, der Vergleichswiderstand RN als Stöpsel-Widerstands-dekade. An den Punkten A und B liegt eine Spannungsquelle U, zwischen C und D ein Galvanometer. R0 ist ein Schutzwiderstand, der verhindern soll, da das Galvanometer überlastet wird • Stöpsel-Widerstandsdekade • Walzenbrücke, 1000Skt. • Vorwiderstand R = 1000Ω • Schalter S • Tastschalter T • Galvanometer • bekannter Widerstand R = 1Ω RN C Galvanometer R1 R2 D Walzenbrücke A S U0 B R0 T *Meschaltung Wenn für das Widerstandsverhältnis gilt • zwei unbekannte Widerstände R1 Rx = R2 RN • Spannungsquelle U = 2V 1 (1) erstellt: 26.8.2016 dann sind die Punkte C und D auf gleichem Potential und durch das ter S öffnen! Nach Beendigung des Versuches sind die Anschluklemmen des Galvanometer flieÃt kein Strom. Durch Abgleich der Widerstände R1 und Galvanometers kurzzuschlieen! R2 bei geeignet gewähltem Widerstand RN kann daher ein unbekannter Widerstand Rx bestimmt werden. RN wird so gewählt, da die Walzenbrücke bei Stromlosigkeit des Galvanometers etwa im Verhältnis 1:1 wird. 3 Versuch Zunächst soll der bekannte Widerstand von 1Ω mit der Brücke überprüft werden. Für den Widerstand RN ist eine geeignete Dekade zu wählen. Zum Abgleich der Brücke wird der Schalter S kurzzeitig geschlossen und die Anzeige des Galvanometers beobachtet. Das Galvanometer ist durch Abgleich der Widerstände R1 und R2 auf den Anzeigewert Null zu bringen. Erst wenn die Anzeige Null ist, wird durch eine Überbrückung des Vorwiderstandes R0 mit Hilfe eines Tastschalters T die Feinabstimmung vorgenommen, indem bei gedrücktem Tastschalter das Galvanometer nochmals auf die Anzeige Null eingestellt wird (vgl. Messschaltung Seite: 1). An der Skaleneinteilung der Walzenbrücke lät sich 1 nun das Widerstandsverhältnis R R2 ablesen. Mit der Wheatstoneschen Brücke sind 2 unbekannte Widerstände zu messen. Anschlieend werden die beiden gemessen Widerstände und der 1Ω-Widerstand parallel, in Reihe und gemischt geschaltet und die Widerstände der Schaltungen bestimmt. Bei der gemischten Schaltung soll der in Reihe geschaltete Widerstand der 1Ω-Widerstand sein. Das Meergebnis wird durch Berechnung der Widerstände der Schaltungen aus den Einzelwiderständen unter Berücksichtigung der Mefehler überprüft. WICHTIG: Es ist zu beachten, da das Galvanometer nur kurzzeitig stärker belastet werden darf. Keine andere Spannung (U = 2V ) als die genannte verwenden! Vor dem Umstecken auf andere zu messende Widerstände Schal2 erstellt: 26.8.2016
