Elektrizitätslehre Grundlagen der Elektrizitätslehre Kirchhoffsche Gesetze

Elektrizitätslehre

Grundlagen der Elektrizitätslehre Kirchhoffsche Gesetze

Strom- und

Spannungsmessung an parallel und in Reihe

geschalteten Widerständen

Beschreibung aus CASSY Lab 2 Zum Laden von Beispielen und

Einstellungen bitte die CASSY Lab 2-Hilfe verwenden.

CASSY Lab 2 (2013-06-07)

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Reihenschaltung von Widerständen

Aufgabe

An zwei in Reihe geschalteten Widerständen R₁ und R₂ die Spannungen U₀, U_R1, U_R2 und die Stromstärke I₀ mes- sen und den Zusammenhang zwischen R₁, R₂ und dem Gesamtwiderstand R₀ ermitteln.

Benötigte Geräte

1 Pocket-CASSY 524 006

1 CASSY Lab 2 524 220

1 UIP-Sensor S 524 0621

1 Rastersteckplatte 576 74

1 Satz 10 Brückenstecker 501 48

1 STE Widerstand 220 Ω 577 36

1 STE Widerstand 330 Ω 577 38

1 STE Widerstand 470 Ω 577 40

1 STE Widerstand 1 kΩ 577 44

3 Kabel, rot, 25 cm 500 411

3 Kabel, blau, 25 cm 500 412

1 Spannungsquelle, 0...12 V, einstellbar z. B. 521 230 1 PC mit Windows XP/Vista/7/8

Versuchsaufbau (siehe Skizze)

 Schaltung für eine Widerstandskombination, z. B. 220 Ω/330 Ω, gemäß Skizze aufbauen.

 Zur Messung der Spannung U₀ und der Stromstärke I₀ Kabel gemäß Skizze an den UIP-Sensor S anschließen.

Versuchsdurchführung Einstellungen laden

 Am Netzgerät eine Spannung von ca. 12 V einstellen.

 Spannung U₀ und Stromstärke I₀ messen. Die Messwerte mit der Maus aus den Anzeigeinstrumenten U und I in die vorbereitete Tabelle schieben (Drag & Drop).

 Kabel zur Spannungsmessung U_R1 anschließen (siehe Skizze) und Spannung U_R1 messen. Den Messwert mit der Maus aus dem Anzeigeinstrument U in die vorbereitete Tabelle schieben und Widerstandswert R₁ manuell eintragen.

 Kabel zur Spannungsmessung U_R2 anschließen (siehe Skizze) und Spannung U_R2 messen. Den Messwert mit der Maus aus dem Anzeigeinstrument U in die vorbereitete Tabelle schieben und Widerstandswert R₂ manuell eintragen.

 Versuch für weitere Widerstandskombinationen wiederholen.

Auswertung

Zur Auswertung des Versuches steht die vorbereitete Tabelle Auswertung zur Verfügung, aus der die Zusammen- hänge zwischen den Spannungen U₀, U_R1, U_R2 und den Widerständen R₀, R₁, R₂ ersichtlich werden.

 Der Strom, der durch die hintereinander geschalteten Widerständen R₁ und R₂ fließt, ist

 Welcher Zusammenhang besteht zwischen den Spannungen U_R1 und U_R2 und der Gesamtspannung U₀?

 Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Verhältnis der Widerstände R₁ und R₂ und dem Verhältnis der Spannungen U_R1 und U_R2?

 Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Gesamtwiderstand R₀ = U₀/I₀ und den Widerständen R₁ und R₂?

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Parallelschaltung von Widerständen

Aufgabe

An zwei parallel geschalteten Widerständen R₁ und R₂ Spannung U₀ und Stromstärken I₀, I_R1, I_R2 messen und den Zusammenhang zwischen R₁ und R₂ und dem Gesamtwiderstand R₀ ermitteln.

Benötigte Geräte

1 Pocket-CASSY 524 006

1 CASSY Lab 2 524 220

1 UIP-Sensor S 524 0621

1 Rastersteckplatte 576 74

1 Satz 10 Brückenstecker 501 48

1 STE Widerstand 220 Ω 577 36

1 STE Widerstand 330 Ω 577 38

1 STE Widerstand 470 Ω 577 40

1 STE Widerstand 1 kΩ 577 44

3 Kabel, rot, 25 cm 500 411

3 Kabel, blau, 25 cm 500 412

1 Spannungsquelle, 0...12 V, einstellbar z. B. 521 230 1 PC mit Windows XP/Vista/7/8

Versuchsaufbau (siehe Skizze)

 Schaltung für eine Widerstandskombination, z. B. 220 Ω/330 Ω, gemäß Skizze aufbauen.

 Zur Messung der Spannung U₀ und der Stromstärke I₀ Kabel gemäß Skizze an den UIP-Sensor S anschließen.

Versuchsdurchführung Einstellungen laden

 Am Netzgerät eine Spannung von ca. 12 V einstellen.

 Spannung U₀ und Stromstärke I₀ messen. Die Messwerte mit der Maus aus den Anzeigeinstrumenten U und I in die vorbereitete Tabelle schieben (Drag & Drop).

 Kabel zur Strommessung I_R1 anschließen (siehe Skizze, Brückenstecker umstecken) und Stromstärke I_R1 mes- sen. Den Messwert mit der Maus aus dem Anzeigeinstrument I in die vorbereitete Tabelle schieben und Wider- standswert R₁ manuell eintragen.

 Kabel zur Strommessung I_R2 anschließen (siehe Skizze, Brückenstecker umstecken) und Stromstärke I_R2 mes- sen. Den Messwert mit der Maus aus dem Anzeigeinstrument I in die vorbereitete Tabelle schieben und Wider- standswert R₂ manuell eintragen.

 Versuch für weitere Widerstandskombinationen wiederholen.

Auswertung

Zur Auswertung des Versuches steht die vorbereitete Tabelle Auswertung zur Verfügung, aus denen die Zusam- menhänge zwischen den Strömen I₀, I_R1, I_R2 und den Widerständen R₀, R₁, R₂ ersichtlich werden.

 Die Spannungen U_R1 und U_R2 an den Widerständen R₁ und R₂ sind gleich der

 Welcher Zusammenhang besteht zwischen den Stromstärken I_R1 und I_R2 und dem Gesamtstromstärke I₀?

 Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Verhältnis der Widerstände R₁ und R₂ und dem Verhältnis der Stromstärken I_R1 und I_R2?

 Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Gesamtwiderstand R₀ = U₀/I₀ und den Widerständen R₁ und R₂?