Aufnahme von Widerstandskennlinien

Gewerbeoberschule Bruneck
Messbericht im Fach Systeme und Automation
Messberichtsnummer:1
Messthema: Spannungsteiler
Verfasser: Hinterlechner Lukas
Klasse: 3D
Arbeitsgruppe: Hinterlechner Lukas, Holzer Manuel
Datum:09.12.2008
Übungsbeginn: 7.55 Uhr
Übungsende: 11.30 Uhr
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Inhaltsverzeichnis
Spannungsteiler unbelastet……………..Seite 3
Spannungsteiler belastet…………………Seite 4
Seite 2
Unbelasteter Spannungsteiler
Benötigte Bauteile/Netzspannung: U=0-15 V
R1=100 Ω
R2=1 kΩ
Multimeter
Schaltbild:
Durchführung: Zuerst haben wir die Schaltung entsprechend dem Schaltbild aufgebaut.
Dann haben wir die Eingangsspannung 0-15 V in 1,5 V Schritten angelegt. Mit dem
Multimeter haben wir dann den Spannungsabfall Ur2 am Widerstand R2 gemessen. Danach
haben wir Ur1, I, Pr1, Pr2 und P mit Hilfe der danach angeführten Formeln berechnet.
Formeln: Ur1=U-Ur2
I=U/R
Pr1=Ur1*I
Pr2=Ur2*I
P=U*I
Tabelle:
U [V]
0
1,5
3
4,5
6
7,5
9
10,5
12
13,5
15
Ur2 [V]
0
1,36
2,74
4,08
5,46
6,81
8,16
9,53
10,88
12,26
13,62
Ur1 [V]
I [mA]
0
0
0,14
1,36
0,26
2,73
0,42
4,09
0,54
5,45
0,69
6,82
0,84
8,18
0,97
9,55
1,12
10,91
1,24
12,27
1,38
13,64
Pr1 [mW]
0
0,19
0,71
1,72
2,95
4,70
6,87
9,26
12,22
15,22
18,82
Pr2 [mW]
P [mW]
0
0
1,85
2,05
7,47
8,18
16,69
18,41
29,78
32,73
46,43
51,14
66,76 90,97 118,69 150,46 185,73
73,64 100,23 130,91 165,68 204,55
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Belasteter Spannungsteiler
Benötigte Bauteile/Netzspannung: Schiebewiderstand
Multimeter
RL=10kΩ /1kΩ
Uk=10V
Schaltbild:
Durchführung: Zuerst haben wir die Schaltung entsprechend dem Schaltbild aufgebaut.
Dann haben wir R2 von 0 an bis zum Maximalwert 10 in 10 gleichen Schritten verändert. Bei
jedem Wert von R2 haben wir R1, L1, L2 und U2 gemessen. Dann haben wir die
Spannungsverhältnisse U2/U1 berechnet. Dann haben wir noch das Längenverhältnis L2/L
und das Widerstandsverhältnis R2l/Rg berechnet. Danach haben wir noch die Diagramme U2R2 gezeichnet.
Formeln: Ur1=U-U2
R2l=(R2*Rl)/(R2+Rl)
Tabelle:
1) R2 [Ω]
R1 [Ω]
Rg [Ω]
U2 [V]
Ur1 [V]
U2/U1 [V]
L1 [mm]
L2 [mm]
L2/L [mm]
2) R2 [Ω]
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
0 0,664 1,823 2,894 4,09 5,08 6,16 7,22 8,22 9,47
10 9,336 8,177 7,106 5,91 4,92 3,84 2,78 1,78 0,53
0 0,066 0,182 0,289 0,409 0,508 0,616 0,722 0,822 0,947
70
63
56
49
42
35
28
21
14
7
0
7
14
21
28
35
42
49
56
63
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0
1000
10
0
1
0
70
1
1000
R1 [Ω]
Rg [Ω]
U2 [V]
Ur1 [V]
U2/U1 [V]
L1 [mm]
L2 [mm]
L2/L [mm]
R2l/Rg [Ω]
3) R2 [Ω]
R1 [Ω]
Rg [Ω]
U2 [V]
Ur1 [V]
U2/U1 [V]
L1 [mm]
L2 [mm]
L2/L [mm]
R2l/Rg [Ω]
1000
0
0
0
0
70
0
0
0
10000
0
1000
1000
0
0
0
70
0
0
0
900
1000
0,5
9,5
0,05
63
7
0,1
0,099
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
2,061 2,897 3,86 4,93 5,93 7,14 8,31 9,35
10
7,939 7,103 6,14 5,07 4,07 2,86 1,69 0,65
0
0,206 0,29 0,386 0,493 0,593 0,714 0,831 0,935
1
56
49
42
35
28
21
14
7
0
14
21
28
35
42
49
56
63
70
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0,196 0,291 0,385 0,476 0,566 0,654 0,741 0,826 0,909
100
200
900
800
1000 1000
0,649
1,7
9,351
8,3
0,065 0,17
63
56
7
14
0,1
0,2
0,091 0,167
300
400
500
600
700
800
900 1000
700
600
500
400
300
200
100
0
1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
2,412 3,25 3,95 4,91 5,93 7,32 8,65
10
7,588 6,75 6,05 5,09 4,07 2,68 1,35
0
0,241 0,325 0,395 0,491 0,593 0,732 0,865
1
49
42
35
28
21
14
7
0
21
28
35
42
49
56
63
70
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0,231 0,286 0,333 0,375 0,412 0,444 0,474 0,500
U2-R2 Diagramm (1)
12
10
U2 [V]
8
6
4
2
0
0
200
400
600
R2 [Ω]
800
1000
1200
U2-R2 Diagramm (2)
12
U2 [V]
10
8
6
4
2
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1000
1200
R2 [Ω]
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U2-R2 Diagramm(3)
12
U2 [V]
10
8
6
4
2
0
0
200
400
600
800
R2 [Ω]
Erkenntnisse: Bei den Diagrammen lässt sich erkenne, dass es eine Konstante ist. Es gibt nur
kleine Abweichungen, da nicht alle Messgeräte genau stimmen. Das Längenverhältnis ist
gleich dem Spannungsverhältnis.
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