E1 – Bestimmung von Bauelementen in einer Black Box 1

E1 – Bestimmung von Bauelementen in einer Black Box
1 Aufgabenstellung
Bei diesem Experiment befinden sich unbekannte Bauelemente in verschlossenen
Schachteln, den Black Boxes. Mit Hilfe des Verlaufs von Stromstärke und Spannung
soll bestimmt werden, welches Bauelement sich in welcher Black Box befindet.
2 Vorbetrachtung
2.1 Nenne das Ohmsche Gesetz sowie dessen Gültigkeitsbereich!
2.2 Skizziere den I-U-Verlauf eines Thermistors (Heißleiters), Kaltleiters und einer
Diode! Begründe das Zustandekommen der Kennlinien!
3 Geräte
- Stromversorgungsgerät
- 2x Multimeter
- 5x Verbindungsleiter
- 5x Black Box
4 Durchführung
Achtung: Die Schaltung ist vor(!!!) Inbetriebnahme durch den Physiklehrer
abnehmen zu lassen! Achte auf die Polarität der Spannung, die auf den Black Boxes
angegeben ist!
Bau
die
abgebildete
Schaltung
auf.
Nimm
anschließend die I-U-Kennlinie der Boxen mit einer
selbst gewählten Schrittweite auf! Erhöhe die
Spannung am Messgerät nur langsam! Beende die
Messung, falls die Stromstärke den Wert von 200
mA
überschreitet
oder
die
Spannung
am
Bauelement 12 V übersteigt!
Notiere alle Messabweichungen und überführe den
Arbeitsplatz wieder in seinen Ausgangszustand!
5 Auswertung
5.1 Stelle die Messwerte der Boxen grafisch auf Millimeterpapier dar.
5.2 Interpretiere die Graphen und stelle eine begründete Vermutung auf, welches
Bauelement sich in welcher Box befindet. Bestimme den Widerstand für die Box, die
du für einen Ohmschen Widerstand hältst!
5.3 Führe eine Fehlerbetrachtung durch. Führe eine Fehlerrechnung für deine
Widerstandsbestimmung durch!