Was können systematische Fehler beim Ermitteln der Spannung sein?
Also, wenn man jetzt mit einem Voltmeter eine Spannung ermittelt.
4 Antworten
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/fehlerbetrachtungen
Systematische Fehler sind Fehler, die vor allem durch die Experimentieranordnung oder durch die Messgeräte verursacht werden, aber auch vom Experimentator selbst hervorgerufen werden können.
Systematische Fehler kommen z.B. durch die Ungenauigkeit der Messgeräte zustande. Diese Fehler werden über die Genauigkeitsklasse oder die Toleranz der betreffenden Geräte erfasst. Diese sind zumeist in den Betriebsanleitungen angegeben.
Bsp:Ein Spannungsmesser mit Genauigkeitsklasse 2,5 bei einem Messbereich von 10 V: Da ist der maximale systematische Fehler bei allen Messungen in diesem Messbereich 2,5 % vom Messbereichsendwert, also 2,5 % von 10 V und damit ± 0,25 V. Entsprechend lassen sich auch für andere Messgeräte die maximalen systematischen Fehler angeben.
Speziell bei Spannungmessungen spielt der Innenwiderstände des Messgeräts in Verbindung mit der Belastbarkeit des Messobjekts eine Rolle.
Der Innenwiderstand des Messgeräts ist parallel zum Messobjekt, die Spannung ist dann tiefer als ohne Messgerät.
Für Deine Schule sollte reichen, dass es hier einerseits das spannungsrichtige Messen gibt und die Eigenschaften des eingesetzten Meßgeräts in der Darstellung des Ergebnisses.
Generell gilt in der Physik (mit ganz wenigen Ausnahmen), dass jede Messung das Messobjekt beeinflusst und damit auch das Mess-Ergebnis (hoffentlich wenig) verfälscht.
Beim Voltmeter ist es der - zwar große - aber doch endliche Innenwiderstand Ri , der sich parallel zu dem Widerstand Rm legt, an dem die zu messende Spannung existiert. Damit wird die Spannung an Rm||Ri gemessen (eigentlich will man ja nur die Spannung an Ri messen) und es gibt einen systematischen Messfehler.
Ideal wäre ein Voltmeter mit unendlich großem Ri , aber "unendlich gibt es nicht in der Technik.
- bei Gleichspannung: Innenwiderstand der Spannungsquelle, beiälteren Analogmeßgeräten der Innenwiderstand des Meßgerätes.
- bei Wechselspannung: was möchtest du messen Effektivspannung oder Spitzenspannung.
Ist, dass das Messgerät nicht ganz genau ist ein systematischer Fehler?