Widerstandsmessung bei DrÀhten...

Hallo.
Hier eine Frage zu einem einfachen Versuchsaufbau: Es soll der Widerstand von verschiedenen DrÀhten untersucht werden. Dazu
wurde ein Netzteil (von Conrad -- sollte eigentlich stabilisiert sein, ist es aber irgendwie doch nicht??) in den Stromkreis eingebaut; daneben ein Multimeter und eine Teststrecke, die aus verschiedenen MetalldrĂ€hten besteht. Da kein weiterer Verbraucher im Stromkreis hĂ€ngt, fließen also große Ströme....
Nun ist es allerdings so: Das Netzteil bricht ab ca. 3V zusammen und kann die Spannung nicht aufrecht erhalten (obwohl es wie gesagt eigentlich stabilisiert sein mĂŒsste). Als "Gegenmaßnahme" habe ich einen kleinen Widerstand seriell mit eingebaut, so dass der Strom zumindest ein *bisschen* gedrosselt wird. Jetzt ist der Effekt allerdings der, dass bei allen DrĂ€hten die gleichen Ströme fließen (mA-Bereich) -- der Materialunterschied ist nicht mehr sichtbar :( Alternativ habe ich auch zusĂ€tzlich ein kleines GlĂŒhbirnchen (seriell) getestet -- der Effekt war der gleiche. Die Frage ist nun also die: Wie drosselt man den Strom so, dass zwar noch genug fließt, aber doch nicht soviel, dass das Netzteil den Geist aufgibt? MĂŒsste doch eigentlich leicht machbar sein...ich dachte, dass ich mit nem kleinen Widerstand nix falsch mache; scheinbar aber doch???
Danke jedenfalls f. nen Tipp,
--
Michael


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Michael Hagedorn wrote:

Konstantstromquelle benutzen und Spannungsabfall am Draht messen. Klassisch eben.
Michael Dahms
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Du musst dich noch entscheiden, ob du die DrÀhte heiss oder kalt messen willst (von wegen grossen Strömen).
Felix
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ja, und ich dachte, dass diese Conrad-Netzteile in der Lage sind, konstanten Strom zu liefern. Das scheint nicht der Fall zu sein :( Es war ĂŒbrigens so ein GerĂ€t:
http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~flN0YXRlPTE3NTg4MTE5ODI=?~template=PCAT_PRODUCT_DETAILS_DOCUMENT&p_page_to_display=fromoutside&zhmmh_area_kz=LN&no_brotkrumennavi=1&product_show_idQ0079
Michael
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konstanten
http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~flN0YXRlPTE3NTg4MTE5ODI=?~temp late=PCAT_PRODUCT_DETAILS_DOCUMENT&p_page_to_display=fromoutside&zhmmh_area_ kz=LN&no_brotkrumennavi=1&product_show_idQ0079
hi, eine frage der (verlust-)leistung. gerade am unteren ende der spanne ist soein linear geregeltes netzteil leicht ueberlastet. und metalldraehte sind meistens von recht kleinem widerstand. du solltest entweder eine genuegende laenge messen, damit ein sinnvoller widerstand zustandekommt, oder du brauchst wenigstens ein deutlich genaueres messgeraet als die eingebauten da, die sollen beim betrieb nur "anhaltswerte" liefern. deine unterschiede von kupfer zu eisen etc werden sich da kaum ablesen lassen. stell z.b. einen strom von 1a ein, und miss die abfallende spannung am draht mit einem hochsensiblen multimeter, noch besser einem oscar. im schulversuch wird, sofern die ausstattung ueberhaupt vorliegt, miest ein erheblich groesserer strom benutzt, z.b. 10a oder mehr, und dann mit den durchaus empfindlichen leiboldgeraeten rumgespielt. fuer solche versuche mit dabei leicht gluehendem draht gibts spezielle konstantandraehte, deren widerstand nicht sehr von ihrer temp abhaengt. -- mvh, gunni
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"gunni" schrieb:

Von deiner asozialen Kleinschreibung mal ganz abgesehen, die aber an anderem Ort schon ausreichend diskutiert wurde: Was bitte misst man deiner Meinung nach mit einem 'Oscar' (ich vermute mal, du meinst ein Oszilloskop) in diesem Versuch 'besser' als mit einem 'hochsensiblen Multimeter'?
Fragt Jens
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Jens Carstens wrote:

Vielleicht bringt er nicht nur die ordogravieh durcheinander. GĂ€ngiges Verfahren fĂŒr Mikroohm ohne StromerwĂ€rmung: Es wird nur ein kleiner Wechselstrom eingekoppelt, vielleicht 10mA statt der 10A im E-Tech-Lab. Die Wechselspannung wird dann verstĂ€rkt und phasengenau gleichgerichtet (Synchrongleichrichter, Lock-in amplifier oder wie auch immer, gib viele Bezeichnungen). Vorteil: Thermospannungen und Ă€hnliche Galvanik fĂ€llt raus, Brumm fĂ€llt raus, VerstĂ€rkerdrift fĂ€llt raus usw. Siehe z.B. Analog Devices Appnote 306 und 683. Sollte fĂŒr geĂŒbte Elektronikbastler machbar sein.
--
mfg Rolf Bombach


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Michael Hagedorn wrote:

Du brauchst ein Netzteil, wo Du nicht die Spannung, sondern den Strom einstellen kannst.
Michael Dahms
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Du musst dich noch entscheiden, ob du die DrÀhte heiss oder kalt messen willst (von wegen grossen Strömen).
Felix
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Hallo Michael,

Wieso das denn. Die Ströme bestimmen sich doch nach I = U / R. Wenn man jetzt noch weiss, dass P = U * I ist und Leistung eines Netzteils immer endlich ist, dann sollte man doch ohne Probleme den Widerstand bestimmen können. Es muss eben nur ein(e) geeignete(r) StomstÀrke bzw Widerstand bzw Spannung angelegt werden, um sinnvoll etwas massen zu können. Wenn Du dann noch die InnenwiderstÀnde Deiner MessgerÀte korrekturzurechnen verstehst kommst Du damit schon recht genau hin. Wenn Du das hier geschriebene nicht verstehst, dann wird das mit einem stÀrkeren Netzteil wohl auch nix, weil wer misst misst Mist, speziell dann, wenn er nicht weiss was er/sie tut
Und wenns ein wenig genauer sein soll, dann empfiehlt sich bei entsprechend niederohmigem Aufbau auch eine 4-Pol-Messung.
Marte
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Ja, nur soll ich ja die Spannung variieren (z.B. von 1V ... 10V) und den Strom messen, der durch den Draht fliesst...

Was wÀre denn dann geeignet?

Was ist das schon wieder?
--
Michael


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[...]

Wenn das die Aufgabe ist, brauchst du einfach ein NetzgerĂ€t, das eine entsprechende, genĂŒgend grosse Leisung hat. Du kennst die DrĂ€hte und ungefĂ€hr deren Widerstand, der Rest ist Ohmsches Gesetzt.
Felix
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Felix Holdener wrote:

Der Draht wird sich wegen der ErwÀrmung nicht an das Ohmsche Gesetz halten. SelbverstÀndlich kann man dann R=U/I berechnen, das hat aber nichts mit dem Ohmschen Gesetz zu tun, es beschreibt nur den Widerstand beim entsprechenden Betriebspunkt. Das Ohmsche Gesetz kein Naturgesetz.
--
mfg Rolf Bombach

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Rolf Bombach wrote:

Ich spendiere ein 'ist'. Doch es ist eines. Eine wesentliche Eigenschaft von Naturgesetzen ist, daß sie einen GĂŒltigkeitsbereich haben. Der GĂŒltigkeitsbereich beim Ohmschen Gesetz wird durch die Begriffe 'Metall, isotherm, kleine Stromdichten' umschrieben.
Michael Dahms
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Michael Dahms wrote:

Nein. General misconception, leider selbst in FachbĂŒchern immer wieder anzutreffen. Das Ohmsche Gesetz ist, wie etwa auch das Hooksche Gesetz, kein Naturgesetz, sondern ein Modell. Man hĂ€tte es von Anfang an "Ohmsches Modell des idealen elektrischen Widerstands" nennen sollen, da wĂ€re viel Ärger erspart geblieben. Schaue nur mal, wie oft hier I=U/R oder so in FĂ€llen zitiert wird, wo es völlig be- deutungslos bis irrefĂŒhrend ist, und die Leute mit einem "es gilt das Ohmsche Gesetz" doch was begrĂŒnden wollen. Bei InduktivitĂ€t und KapazitĂ€t habe die Leute viel weniger MĂŒhe daran zu denken, dass die eingezeichneten Bauteile parasitĂ€re Effekte haben und sich nicht genau an z.B. U=int{IL dt} halten. "GĂŒltigkeitsbereich" ist eh so ein Gummiparagraph. Was soll damit gemeint sein? Innerhalb einer Grössenordnung, oder Rechenschiebergenauigkeit, oder 16 bit LinearitĂ€t? Wo heute bereits in einer KĂŒchenwaage ein 24 bit AD- Wandler stecken könnte... Wo endet der GĂŒltigkeitsbereich des Gravitationsgesetzes? Bei Ohm wurden ĂŒbrigens nicht nur metallische sondern auch elektrolytische Leiter als Beispiele angegeben. Letzteres traut man sich heute zum GlĂŒck nicht mehr. Bei deinem GĂŒltigkeitsbereich hĂ€ttest du dann noch "DC" vergessen. Andererseits gibt es spezielle (fĂŒr WiderstĂ€nde eben) Legierungen, die das mit dem isotherm ĂŒberflĂŒssig machen. Und dann gibt es noch viele nichtmetallische Leiter, die auch prima das Ohmsche Gesetz annĂ€hern...
--
mfg Rolf Bombach


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R. Bombach wrote:

eventuell eher I=int{U/L dt}, hab mich durch die gleichzeitige Nennung von C und L im gleichen Satz ziemlich konfus gemacht ;-]
--
mfg Rolf Bombach

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Michael Hagedorn schrieb:

Das scheint aber eine sehr komische Aufgabenstellung zu sein... Ein Kupferdraht von 1m LĂ€nge und 1qmm Querschnitt hat einen Widerstand von 0,0178 Ohm. Bei 1V fliesst mithin ein Strom von 56A, und den kann dein Netzteil nun gewisslich nicht liefern, nebenbei wird der Draht mit 56W geheizt und dĂŒrfte schon krĂ€ftig glĂŒhen, wenn nicht gar durchbrennen. Bei 10V hast du eine Kupferdampfwolke... Dieses Problem lĂ€sst sich auch durch dĂŒnner machen der DrĂ€hte nicht lösen, da diese dann um so eher durchbrennen, du mĂŒsstest die DrĂ€hte lĂ€nger machen, so 100m, dann kommt man in Bereiche, in denen das geht.

Man 'treibt' einen Strom durch das Messobjekt und misst dann, mit separaten Leitungen, die Spannung ĂŒber einer definierten LĂ€nge desselben. Das ist so ziemlich die einzige Möglichkeit, sehr niedrige WiderstĂ€nde zu messen, weil man sonst die Anschlussleitungen, Verbindungen etc. pp. mitmisst, weil deren WiderstĂ€nde in der gleichen Grössenordnung wie das Messobjekt liegen.
HTH, Jens
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Am Wed, 22 Jun 2005 09:55:45 +0200 schrieb Jens Carstens

Und ist mit einem einachen Labornetzteil mit Strombegrenzung leicht zu machen: Man stellt so 1..2V ein und zB 100mA. Die 100mA kann man meist schon auf den Instrumenten des Netzteiles ausreichend genau ablesen. Dann misst man zw. 2 Punkten mit definiertem Abstand die Spannung mittels hochohmigem (zB digitalem) Voltmeter (das geht schon mit dem billigen 5,- GerĂ€t vom Conrad) -> R=U/I -> R=U/100mA oder R = 10*U. Wenn das Netzteil keine Strombegrenzung hat, dann kann man mittels einem BD136 (E, B, C), einer roten LED ( +VCC zu B), einem 1k5 Widerstand (B zu GND) und einem 9R Widerstand (+VCC zu E) eine einfache Stromquelle aufbauen. zw. C (Kollektor) und GND liegt deine Last/Meßobjekt.
--
Martin

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Hallo Michael,

Wie wĂ€re es damit: Du schreibst einmal ein wenig genaueres zu Deinem Vorhaben. Dabei interessiert hier in erster Linie einmal wie lange die drĂ€hte sein sollen, welchenQuerschnitt sie haben und aus welchem Material sie bestehen. Kurz in welchem Widerstandsbereich werden wir uns denn bewegen. Es ist schon ein Unterschied, ob Du 1 meter Draht mit 5 mmÂČ vermessen willst, oder 100 m Klingeldraht von der Rolle, um abzuschĂ€tzen, wie viel denn noch drauf ist...

Das kommt eben darauf an...

Wenn Du mit ein und den selben Klemmen den Strrom aufprĂ€gst und die Spannung dabei messen willst, dann wird der Übergangswiderstand dieser beiden Klemmen mit im Ergebnis auftreten. Wenn Du den Strom mit einem Paar Klemmen auf den Draht bekommst und die Spannung mit einem zweiten Satz klemmen direkt am zu messenden Draht abnimmst, dann betrifft Dich dieser Fehler quasi nicht.
Mir scheint, dass Dir ganz rudimentĂ€te Grundkenntnisse zum Ohmschen Gesetz fehlen. Dem wĂŒrde ich an Deiner Stelle mal abhelfen.
Marte
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Also gut -- hier der Original Text aus der Anleitung: Schalte zwischen A und B der Reihe nach einen Konstantandraht, einen Eisendraht und einen Graphitstab (Bleistiftmine). VerÀndere die Spannung U in Stufen und miss jeweils die StromstÀrke I. Darunter sind 3 Graphen abgebildet, die quasi schon das Ergebnis verraten: Das Ohm'she Gesetz gilt nur beim Konstantan ...
Nun sind die abgebildeten Graphen so beschriftet, dass U von 0 bis 20 V geht -- I variiert von 0 bis 2 A. R ist mit 10 Ohm (Konstantan) angegeben. Zur Verwendung geeigneter GerÀt steht dort nichts weiter...

Jetzt klarer?

Nein nein -- das Gesetz und alles drumherum kenne ich. Mir geht es um die *KONKRETE* DurchfĂŒhrung dieses Versuchs, denn sooo einfach scheint das nicht machbar zu sein, wie es die Versuchsanleitung einen glauben machen will...
--
Michael


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