Gleichstromwiderstand berechnen?
Hey ich steh zur zeit etwas auf dem schlauch man berechnet einen widerstand ja mithilfe des ohmschen gesetzes also R=U/I . ich hab eine Reihe von spannungs und strommessungen gemacht und möchte daraus den Gleichstromwiderstand berechnen. aber es kommt ja bei jedem messwert ein anderer widerstandswert herraus. muss ich von allen messungen den mittelwert bilden? also alle spannungen zusammenrechnen und durch die anzahl der messungen teilen? vielen dank schon mal im vorraus :)
7 Antworten
ich gehe davon aus, dass du entweder so viel strom durch deinen widerstand geschickt hast, dass er warm wurde und sich dadurch der widerstandwert verändert hat, bei einer glühbirne z.b. wäre das der fall, die ist ein sogenannter kaltleiter. im kalten zustand hat sie einen 8 bis 12 mal niedrigeren Widerstand als im betriebswarmen zustand.
oder du hast den gleichen fehler gemacht wie Simon Ohm seinerzeit und als Spannungsquelle eine instabile batterie genommen. je mehr du sie für die messung belastetst, desto mehr knickt die spannung ein, was die messungen letzten endes verfälscht...
lg, Anna
Bei einem Glühwendel als Widerstand zeigt sich deutlich, dass das "Ohmsche Gesetz" nicht wirklich ein physikalisches Gesetzt im engen Sinne der Definition "Gesetzt" ist, es stimmt nämlich nur unter ganz bestimmten Umständen, hier z. B. nur bei konstanter Temperatur des Widerstandes.
Belegt man einen Glühwendel mit unterschiedlichen Spannungen, dann ergibt sich zwangsläufig für jede Spannung eine andere Belastung, damit andere Temperatur und somit ein anderer Widerstand. Der Glühwendel einer 60 Watt Allgebrauchs-Glühbirne hat einen Heißwiderstand von 882 Ohm und bei Raumtemperatur mit nur 63 Ohm einen um den Faktor 14 kleiner Wert.
Um den Widerstand eines Glühfadens im "kalt Zustand" mit der Spannung/Strom Methode zu messen muss man eine Spannung anwenden, die sehr weit von der typischen Betriebsspannung entfernt ist (z. B. < 1 % ca. 1,5 V) damit man nicht durch den Mess-Strom den Widerstand erwärmt.
Natürlich gilt das Ohm'sche Gesetz auch für einen Glühwendel, nur eben unter der Voraussetzung, dass (in diesem Fall) die Temperatur gleich bleibt, also für genau den jeweiligen Fall.
Ein echtes Gesetzt würde es erlauben zu sagen, dass z. B. bei Verzehnfachung der Spannung auch der Strom um den Faktor 10 steigt. Bei temperaturabhängigen Widerständen ist das nicht der Fall.
Für jeden beliebigen Betriebspunkt für sich gesehen gilt natürlich das Ohm'sche Gesetz
Vielleicht solltest du erwähnen, was du gemessen hast (Kohlewiderstand, Lampe etc.) und ob die Werte streuen oder ob sie eine Tendenz haben. Möglicherweise kriegste dann Hilfe.
Hi deluxeanswer,
Ein ohmscher Widerstand sollte eigentlich einigermaßen konstant sein. Schwankungen sind aber normal z.B. durch das erhitzen des Widerstandes bei Last und den Fehlerbereich von Messinstrumenten. Bei normalen Schwankungen kannst du entweder den Mittelwert bestimmen oder nach der Formel U=RI die U Werte auf der y-Achse und die I-Werte auf der x-Achse auftragen und mittels einer linearen Regression den Widerstand bestimmen Sind die Schwankungen zu extrem solltest du aber dazuschreiben das aufgrund der hohen Messugenauigkeit ein eindeutiges Ergebnis nicht zu stande gekommen ist.
LG Planlos
nun bei dem widerstand handelt es sich um eine glühlampe also ja es kommt zur erhitzung :) die lineare regression macht doch auch nichts anderes als den mittelwert aus den messungen zu bilden oder?
Eine Glühlampe wird sehr heiß, also ändert sich auch der Widerstand ziemlich stark. Also musst du entscheiden, unter welchen Bedingungen du den Widerstand messen willst (z.B. bei Betriebstemperatur oder im Auszustand (kalt)).
Eine Regression liefert i.d.R andere Werte als der Mittelwert:-) Aussderdem hat man die Möglichkeit über den Korrelationskoeffizienten herauszufinden wie gut die gewählte Funktion zu den Messergebnissen passt. Umso schlechter dieser Wert ist umso übler sind die Messergebnisse:-) Wenn ihr bei einer Glühlampe allerdings konstant Spannung und Strom verstellt habt werdet ihr schwiergkeiten haben hier ein sinnvolles Ergebnis zu bekommen, da wie schon geschrieben wurde der WIderstand stark temperaturabhängig ist. Da hilft meistens nur möglichst kurzes anschalten, Parameter so schnell wie es geht einzustellen oder bei entsprechender Technik bereits vor dem anschalten einzugeben, Messergebnisse aufzuschreiben, ausschalten etwas warten und von vorne anfangen. In so einen Fall würde ich dir raten bereits geschriebenes in das Protokoll aufzunehmen und dann zu jeden Strom den Widerstandswert anzugeben, da der Strom die Temperatur des Glühfadens und somit den Widerstandswert beeinflusst.
Dann gibts keinen speziellen Widerstandswert, sondern eine Wertekurve.
Bei einer Glühlampe kannst du für die Glühwendel keinen absoluten allgemeingültigen Widerstand messen/berechnen. Es ergibt sich eine spannungs- und damit stromabhängige Meßkurve. Die Werte liegen zwischen dem Heißwiderstand bei Betriebsspannung und dem Kaltwiderstand bei einer geringen Meßspannung. Normalerweise wird der Widerstand bei Betriebsspannung angegeben.
Also das Ohm'sche Gesetz gilt bei einer Glühwendel schon; der Widerstand ist nur temperaturabhängig. Das hat aber nix mit dem Verhältnis Spannung/Strom zu tun.