KOSMOS Elektro Profi (Versuch 25)

[moontri]

Hallöchen

Zwischen dem Versuch 24 und 25 besteht der Unterschied, dass der Stromfluss anderst verlauft.
Bei Versuch 25 fängt die Lampe bei 0,75 Volt/ 12 mA/ 0,009 Watt an zu leuchten (Minimum).
Das Maximum liegt bei 4,3 Volt/ 20 mA/ 0,172 Watt.

Der Versuch 25 habe ich mit einem zweiten Messinstrument erweiter. Das eine Messinstrument misst die Spannung (Volt). Das andere Messinstrument misst den Strom (mA).
Mit dem Poti habe ich eine Messreihe gemacht. Das Resultat ist im Diagrmm zu sehen.

Wichtig:
Das zweite Messgerät, dass ich im Modifiziertem Aufbau benötigte ist nicht Teil des Baukastens.

Erkenntnis:
Aus solch einem Versuch kann man viel mehr rausholen, als im KOSMOS Handbuch beschrieben ist.

Aufbau anhand KOSMOS Handuch

DSC_8019.JPG (439.86 KiB) 7049 mal betrachtet

Aufbau anhand KOSMOS Handuch

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Modifizierter Aufbau für Messungen

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Modifizierter Aufbau für Messungen

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Messungen

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Messungen

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[Physiker66]

Gratuliere, als alter "Lehrer" freut man sich über Schüler mit Interesse und Begeisterung!

Aber jetzt mal eine Frage - kannst du zu diesem zweiten Versuch eine Schaltung aufzeichnen? Und kannst du anhand der Schaltung erklären warum die Ergebnisse zwischen einem Versuch mit und ohne dem zweiten Messgerät anders ausfallen?

Du musst dabei sehr genau messen - und bei jeder Potentiometer Stellung drei Messungen aufnehmen. Einmal mit beiden Messgeräten, einmal nur mit dem Voltmeter und einmal nur mit dem Amperemeter. Dass Voltmeter kann man einfach abhängen - dass Amperemeter muss dazu jedesmal durch einen "Draht" ersetzt werden wenn man die Einzelmessung macht.

viel Spass
Michael

[moontri]

Hallöchen

Erstmal besten Dank für die schnelle Reaktion auf meinen Beitrag. Ich bin allerdings erst in zwei Wochen wieder bei suntri (meinem Vater) und kann dann weiter experimentieren. Ich freue mich schon darauf und werde mich melden :)

[moontri]

Hallöchen

Nach dem Weihnachtsstress haben suntri und ich Zeit gefunden die Messung durchzuführen.

Wir haben das ganze so zusammen gebaut, dass wir an drei Punkten messen können. Bei der eins haben wir den Strom gemessen, bei der zwei auch den Strom und bei der drei die Spannung.

Die Eins zeigt den Lampenstrom
Die Zwei den gesamt Strom
Die Drei die Spannung an der Lampe

Die Messungen haben wir nacheinander durchgeführt um gewisse Messfehler zu vermeiden.

Das Schema eins zeigt den Prinziepaufbau, das Schema zwei die Realität. Auf der rechten Seite erklären wir das Messinstrument.
Rechts unten ist das gesammt Schema vom Messinstrument abgebildet. Die oberen drei Zeichnungen zeigen die drei Messbereiche.
In der Mitte findet man noch die Daten vom Potentiometer vor.

Auf dem zweiten Bild sind oben die Resultate der Messreihe und darunter die Grafiesche Aufbereitung der Messresultate. In der Mitte geht ein wagrechter Bleistiftstrich der den Punkt kenzeichnet bei dem die Lampe anfängt zu glimmern.

Die Messungen haben wir mit einem Digitalmessinstrument durchgeführt.
Der Versuch war sehr interessant und ich konnte sehen wie man vorgeht, wenn man bestimmte Sachen mit dem Messinstrument messen will.

Grafik

2017-12-31-15-34-22-01.jpg (343.09 KiB) 6987 mal betrachtet

Grafik

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Schemen

2017-12-31-15-34-18-01.jpg (115.87 KiB) 6987 mal betrachtet

Schemen

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Versuchsaufbau

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Versuchsaufbau

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[Physiker66]

Wie du bereits bemerkt hast gibt es Probleme wenn man Strom und Spannung gleichzeitig misst. Oder auch nach dem alten Physiker Sprichwort "wer viel misst, misst viel Mist" :)

Grundsaetzlich gibt es zwei Schaltungs-varianten. Entweder man misst den Strom korrekt, und hat einen Fehler in der Spannung

korrekter_Strom.gif (5.77 KiB) 6978 mal betrachtet

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oder die Spannung stimmt und man muss den Strom korregieren:

korrekte_Spannung.gif (5.71 KiB) 6978 mal betrachtet

korrekte_Spannung.gif (5.71 KiB) 6978 mal betrachtet

Der Grund sind die Innenwiderstände der Messgeräte. Bei der "Strom korrekten" Methode wird die Spannung über die Summe von Messwiderstand und Innenwiderstand des Amperemeters gebildet. Bei der spannungskorrekten Methode bildet sich der Strom aus der Summe vom Strom durch den Messwiderstand und dem Strom durch das Voltmeter.

Zum Glück werden normalerweise die Innenwiderstände der Geraete vom Hersteller angegeben. Man kann daher sehr einfach Korrektur-rechnungen anstellen und die wahren Werte zu ermitteln.

Preisfrage - kannst du diese Rechnung selber aufstellen?

[pingi66]

Hallo moontri,

lese gerade, mit welcher Begeisterung Du Deine Experiment durchführst. Auch Deine Berichte darüber finde ich sehr gelungen und ich hoffe, Du wirst noch sehr lange daran Gefallen finden,


Aber auch ich möchte Dir eine kleine Aufgabe stellen:

Wenn Du die Spannungswerte von 3.) durch die Stromwerte von 1.) teilst, dann erhältst Du den entsprechenden Widerstandswert der Glühlampe. Das macht beim ersten (min.) Messwert

25,4 mV / 2,4 mA = 10 Ohm gerundet

und beim letzten (max.) Messwert

5,43 V / 68 mA = 80 Ohm gerundet.

Kannst Du erklären, warum der Widerstandwert sich so stark verändert?

Kleiner Hinweis: Beim minimalen Wert leuchtet die Lampe nicht, beim maximalen Wert sehr wohl.


Beste Grüße und einen guten Rutsch!
Sven

[Elektron]

Wie du bereits bemerkt hast gibt es Probleme wenn man Strom und Spannung gleichzeitig misst. Oder auch nach dem alten Physiker Sprichwort "wer viel misst, misst viel Mist" :)

Ich Glaube PHYWE oder ein anderer Lehrmittelhersteller vertreibt ein Messgerät, welches Spannung und Strom gleichzeitig messen kann, indem die Innenwiderstände zwischen den drei oder vier (?) Klemmen mitberücksichtigt werden.

[suntri]

Aus akutem Zeitmangel von mir muss moontri leider noch etwas geduld üben und mit experimentieren warten. hektische zeiten.