• SE: Elektrischer-Widerstand
  • Felix Lehmann
  • 30.06.2020
  • Physik
  • 9, 8
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  • DER ELEKTRISCHE WIDERSTAND

    Kennlinien von Bauteilen

    In der Elektrotechnik werden elektrische Bauteile hinsichtlich charakteristischer Eigenschaften untersucht. Dazu werden sowohl die elektrische Spannung als auch die elektrische Stromstärke gemessen und in einem gemeinsamen U-I-Diagramm gezeichnet. An der y-Achse kann die gemessene Stromstärke I in Abhängigkeit von der angelegten Spannung U (x-Achse) abgelesen werden.

    SCHALTPLAN

    SCHALTPLAN

    mit Glühlampe

    mit Widerstand

    MATERIAL

    - Spannungsquelle
    - Digitalmultimeter (x2)
    - Kabel (x6)
    - Glühlampe
    \gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \phantom{ }
    \gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \phantom{ }
    \gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \phantom{ }

    - verschiedene ohmsche Widerstände
    Welche hast du verwendet? Trage ein:
    R1=\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_1 = ____________ ,
    R2=\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_2 = ____________ ,
    R3=\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_3 =____________.

    DURCHFÜHRUNG

    1) Baue die Schaltung mit der Glühlampe nach dem Schaltplan auf. --> LK nimmt die Schaltung ab!
    2) Nimm mindestens fünf verschiedene Messwertepaare (U,I) für die Glühlampe auf, in dem du verschiedene Spannungen U einstellst. Trage die Messwerte in die Messwertetabelle ein (nächste Seite).
    3) Schalte die Spannungsquelle aus. Tausche die Glühlampe gegen einen ohmschen Widerstand aus. Schalte die Spannungsquelle ein und nimm erneut verschiedene Messwertepaare auf.
    4) Wiederhole Schritt 3) für verschiedene ohmsche Widerstände.
    5) Wenn du alle Bauteile gemessen hast: Schalte die Spannungsquelle aus. Bau die Schaltung ab und räume deinen Experimentierplatz auf.

  • MESSWERTE

    Messwerte\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \rightarrow
    Bauteil\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \downarrow

    Paar 1
    U1,I1\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U_1, I_1

    Paar 2
    U2,I2\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U_2, I_2

    Paar 3
    U3,I3\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U_3, I_3

    Paar 4
    U4,I4\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U_4, I_4

    Paar 5
    U5,I5\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U_5, I_5

    Glühlampe

    Widerstand R1\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_1

    Widerstand R2\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_2

    Widerstand R3\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_3

    AUSWERTUNG

    1
    Zeichne die U-I-Kennlinien der Bauteile in ein gemeinsames Koordinatensystem.
    2
    Berechne für jedes Bauteil und jedes(!) Messwertepaar sowohl die Summe/Differenz/ Produkt und Quotient. Kannst du daraus etwas erkennen?
    Glühlampe

    Widerstand R1\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_1

    x

    U ⁣+ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!+ \!I

    U ⁣ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!-\!I

    U ⁣ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!*\!I

    U/I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U/I

    Paar 1

    Paar 2

    Paar 3

    Paar 4

    Paar 5

    x

    U ⁣+ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!+ \!I

    U ⁣ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!-\!I

    U ⁣ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!*\!I

    U/I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U/I

    Paar 1

    Paar 2

    Paar 3

    Paar 4

    Paar 5

    Widerstand R2\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_2

    Widerstand R3\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} R_3

    x

    U ⁣+ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!+ \!I

    U ⁣ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!-\!I

    U ⁣ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!*\!I

    U/I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U/I

    Paar 1

    Paar 2

    Paar 3

    Paar 4

    Paar 5

    x

    U ⁣+ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!+ \!I

    U ⁣ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!-\!I

    U ⁣ ⁣I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U\!*\!I

    U/I\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} U/I

    Paar 1

    Paar 2

    Paar 3

    Paar 4

    Paar 5