Messfehler beim Voltmeter?

3 Antworten

fjf100
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Physik
21.04.2019, 23:12

Ein Messfehler entsteht hier,weil ein kleiner Strom über den Spannungmesser fließt,weil der ja nicht einen unendlich großen Widerstand hat.

Ohmisches Gesetz U=R*I

Ohne Spannungsmesser würde ein Gesamtstrom auftreten

Iges=U/Rges mit Rges=R+R1+R2

Spannungsabfall an R1 wäre dann U1=R1*Iges

U1=R1*U/(R+R1+R2)=250 Ohm*3 Volt/(100+250+300)=

U1=1,1538..V

nun mit den Spannungsmesser Rv=5,0 Kohm=5000 Ohm

hier liegt eine Parallelschaltung von 2 Widerständen vor

aus dem Physik-Formelbuch,was man privat in jedem Buchladen bekommt.

Rp=R1*R2/(R1+R2) bei 2 parallelen Widerständen,wie hier

Rp=250 Ohm*5000 Ohm/(250+5000)

Rp=238,095 Ohm

Gesamtstrom mit Spannungsmesser

U=Rges*Iges mit Rges=R+R2+Rp

Iges=U/(R+R2+Rv)=3 V/(100+300+238,095 Ohm)

Iges=0,004701.. A mit Spannungsmesser

Nun die Maschenregel anwenden

Die Summe aller Spannungen ist in einer Masche gleich NULL

U-UR-UR2-URp=0

URp=UR+UR2-U=100 Ohm*0,004701 A+300*0,004701 A-3 V

URp=-1,119 V (Volt)

Spannungsabfall mit Spannungsmesser an R1 U1=1,119 V

ohne Spannungsmesser U1=1,1538 V

Unterschied (Messfehler)=1,1538 V-1,119 V=0,0348 V

Prüfe auf Rechen- u. Tippfehler.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert
ronnyarmin
21.04.2019, 22:45

Die Aufgabe soll verdeutlichen, dass aufgrund des Stroms, der durch das Messgerät fließt, das Meßergebnis verfälscht wird.

In dem Fall hier soll die Spannung am Widerstand R1 bestimmt werden. Wird nun die Spannung an R1 gemessen, werden zu den 250 Ohm die 5 kOhm des Messgerätes parallelgeschaltet, so dass der Widerstand nicht mehr 250 Ohm beträgt, sondern weniger.

Wie der Gesamtwiderstand parallel geschalteter Widerstände berechnet wird, weißt du?

Welche Spannung rein rechnerisch an R1 abfällt, kannst du ausrechen?

Wenn ja, gehts weiter....
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung