Elektrischer Strom & Wirkung

4-Punkt-Methode / Messung kleiner Widerstände und Ohmsches Gesetz

Prinzip Die Widerstände der verschiedenen Gleichstrom-Leitungen werden durch Aufzeichnung der Strom-Spannungs-Kennlinie bestimmt. Der Widerstand von Metallstangen und der Kontaktwiderstand Anschlusskabel wird berechnet.

Die Schmelzsicherung

Prinzip Schadhafte Zuleitungen oder defekte elektrische Geräte können Kurzschlüsse hervorrufen. Dabei wird das eigentliche elektrische Gerät - genau genommen sein Widerstand - umgangen. Die Folge ist eine unzulässig hohe Stromstärke, die zu einer übermäßigen Erwärmung stromführender Teile führt, die Brände verursachen kann. Die Schüler sollen bei diesem Versuch das Prinzip kennen lernen, nach dem die einfachste und älteste Sicherung, die Schmelzsicherung, funktioniert. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Kirchhoffsche Gesetze

Ladekurve eines Kondensators

Prinzip Ein Kondensator wird durch einen Widerstand geladen. Der Strom wird in Abhängigkeit von der Zeit und den Effekten der Kapazität, dem Widerstand und der angelegten Spannung bestimmt.

Wheatstone-Brücke

Prinzip Die Brückenschaltung nach Wheatstone wird zur Bestimmung unbekannter Widerstände verwendet. Die Schaltung besteht aus zwei veränderbaren Widerständen (z. B. Schleifdraht-Messbrücke), einem festen Widerstand und dem zu bestimmenden Widerstand. Als "Brücke" dient ein empfindlicher Strommesser. Die veränderbaren Widerstände sind so einzustellen, dass die Brücke stromlos ist, dann kann der unbekannte Widerstand berechnet werden. Vorteile • Erlaubt hochpräzise und reproduzierbare Messungen • Zahlreiche verschiedene Messvariationen möglich • Auch geeignet zum Messen kleiner Widerstände