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.

Elektrische Leitfähigkeit von Metallen

Prinzip Die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer und Aluminium wird bestimmt und das Wiedemann-Franzsche Gesetz überprüft. Vorteile • Einfache und präzise Messung der elektrischen Leitfähigkeit • Kompakter, leicht transportierbarer Versuchsaufbau

Kennlinie und Wirkungsgrad von PEM-Brennstoffzelle und PEM-Elektrolyseur

Prinzip In einem PEM-Elektrolyseur besteht der Elektrolyt aus einer für Protonen durchlässigen Membran und Wasser (PEM = Proton-Exchange-Membrane). Wenn eine Spannung angelegt wird, werden Wasserstoff und Sauerstoff gebildet. Die PEM-Brennstoffzelle erzeugt elektrische Energie aus Wasserstoff und Sauerstoff. Die elektrischen Eigenschaften des Elektrolyseurs und der Brennstoffzelle können mit Hilfe einer aufgenommenen Strom-Spannungs-Kennlinie untersucht werden. Um den Wirkungsgrad zu bestimmen, werden die erzeugten Gase in kleinen Gasspeichern gesammelt. Es können dann die Gasmengen, die erzeugt oder verbraucht werden, einfach bestimmt werden. Vorteile • Quantitive Bestimmung aller Parameter • Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff, dessen Volumen quantifiziert werden kann • Lagerung der erzeugten Gase in einer "Gasbar" zur Wiederverwendung

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