TitelSE: Elektrischer-Widerstand
Autoranonym
veröffentlicht06.04.2022
FachPhysik
Klassenstufen8, 9

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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

mit Glühlampe

mit Widerstand

MATERIAL

- Spannungsquelle

- Digitalmultimeter (x2)

- Kabel (x6)

- Glühlampe

$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \phantom{ }$

- verschiedene ohmsche Widerstände

Welche hast du verwendet? Trage ein:

$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_1 =$ ____________ ,

$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_2 =$ ____________ ,

$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\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 $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \rightarrow$ Bauteil $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \downarrow$	Paar 1 $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U_1, I_1$	Paar 2 $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U_2, I_2$	Paar 3 $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U_3, I_3$	Paar 4 $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U_4, I_4$	Paar 5 $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U_5, I_5$
Glühlampe
Widerstand $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_1$
Widerstand $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_2$
Widerstand $\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_3$

AUSWERTUNG

Zeichne die U-I-Kennlinien der Bauteile in ein gemeinsames Koordinatensystem.

Berechne für jedes Bauteil und jedes(!) Messwertepaar sowohl die Summe/Differenz/ Produkt und Quotient. Kannst du daraus etwas erkennen?

Glühlampe

Widerstand

\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_1

x	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!+ \!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!-\!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!*\!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U/I$
Paar 1
Paar 2
Paar 3
Paar 4
Paar 5

x	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!+ \!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!-\!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!*\!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U/I$
Paar 1
Paar 2
Paar 3
Paar 4
Paar 5

Widerstand

\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_2

Widerstand

\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_3

x	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!+ \!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!-\!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!*\!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U/I$
Paar 1
Paar 2
Paar 3
Paar 4
Paar 5

x	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!+ \!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!-\!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U\!*\!I$	$\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U/I$
Paar 1
Paar 2
Paar 3
Paar 4
Paar 5