Video: Spannung, Strom und Widerstand mit dem Multimeter messen - Tutorial | Gleichstromtechnik #6 2024
Sie können Ihr Multimeter verwenden, um die Spannung über den Akku, den Widerstand und die LED in einem Stromkreis zu messen. Beachten Sie, dass die Verbindungspunkte zwischen den Komponenten die gleichen sind, unabhängig davon, ob Sie die Schaltung mit einem Steckbrett oder Krokodilklemmen erstellt haben.
Das rote Kabel Ihres Multimeters sollte eine höhere Spannung als das schwarze Kabel haben. Achten Sie daher darauf, die Sonden wie beschrieben auszurichten. Stellen Sie Ihr Multimeter auf Gleichspannung ein und machen Sie sich bereit für Messungen!
Messen Sie zuerst die Spannung, die der Akkupack an den Stromkreis liefert. Verbinden Sie das positive (rote) Multimeterkabel mit dem Punkt, an dem die positive (rote Elektrode) Seite des Akkus mit dem Widerstand verbunden ist, und das negative (schwarze) Multimeter führt zu dem Punkt, an dem die negative (schwarze Elektrode) Seite der Batterie anliegt. Pack verbindet sich mit der LED. Siehe die folgende Abbildung. Bekommen Sie einen Spannungswert, der nahe der Nennspannung von 6 V liegt? (Frische Batterien können mehr als 6 V liefern; alte Batterien liefern normalerweise weniger als 6 V.)
Messen Sie als nächstes die Spannung am Widerstand. Verbinden Sie das positive (rote) Multimeterkabel mit dem Punkt, an dem der Widerstand mit der positiven Seite des Akkus verbunden ist, und das negative (schwarze) Multimeter mit der anderen Seite des Widerstands. Siehe die folgende Abbildung. Ihre Spannungsanzeige sollte in der Nähe derjenigen sein, die auf dem Multimeter in der Abbildung erscheint.
Zum Schluss messen Sie die Spannung an der LED. Platzieren Sie das rote Multimeterkabel bis zu dem Punkt, an dem die LED mit dem Widerstand verbunden ist, und das schwarze Multimeter führt zu dem Punkt, an dem die LED mit der negativen Seite des Akkus verbunden wird. Siehe die folgende Abbildung. Lag Ihre Spannung nahe an der in der Abbildung?
Die Messungen zeigen, dass in dieser Schaltung der Batteriesatz 6,4 Volt liefert und dass 4,7 Volt über den Widerstand abfallen und 1,7 Volt über die LED abfallen. Es ist kein Zufall, dass die Summe der Spannung über den Widerstand fällt und die LED gleich der Spannung ist, die vom Batteriepack geliefert wird:
4. 7 V + 1. 7 V = 6. 4 V
In diesem Stromkreis läuft ein Geben-und-Nehmen-Verhältnis: Spannung ist das Drücken der Batterie, um Strom in Bewegung zu bringen, und Energie aus diesem Stoß wird absorbiert, wenn Strom fließt. bewegt sich durch den Widerstand und die LED. Wenn Strom durch den Widerstand und die LED fließt, fällt die Spannung an jeder dieser Komponenten ab.Der Widerstand und die LED verbrauchen Energie, die von der Kraft (Spannung) geliefert wird, die den Strom durch sie drängt.
Sie können die vorhergehende Spannungsgleichung neu anordnen, um anzuzeigen, dass der Widerstand und die LED Spannung abfallen, da sie die von der Batterie gelieferte Energie verbrauchen:
64 V - 4. 7 V - 1. 7 V = 0 < Wenn Sie
die Spannung über einen Widerstand, eine LED oder eine andere Komponente fallen lassen, ist die Spannung an der Stelle, an der der Strom in die Komponente eintritt, positiver als an der Stelle, an der der Strom die Komponente verlässt. Die Spannung ist eine relative Messung, weil sie die Kraft ist, die sich aus einem Ladungsunterschied von einem Punkt zum anderen ergibt. Die von einer Batterie gelieferte Spannung stellt die Ladungsdifferenz von dem positiven Anschluss zu dem negativen Anschluss dar, und diese Ladungsdifferenz hat das Potential, Strom durch einen Stromkreis zu bewegen; die Schaltung wiederum absorbiert die Energie, die durch diese Kraft erzeugt wird, wenn der Strom fließt, wodurch die Spannung abfällt. Kein Wunder, wird Spannung manchmal
Spannungsabfall, Potentialdifferenz, oder Potentialabfall genannt. Das Wichtigste, was Sie hier beachten sollten, ist, dass Sie, während Sie sich in einem Gleichstromkreis bewegen, eine Spannung vom negativen Pol der Batterie zum positiven Pol erhalten (
Spannungsanstieg ). Sie verlieren oder fallen, wenn Sie in der gleichen Richtung über die Schaltungskomponenten fortfahren. (Siehe folgende Abbildung.) Wenn Sie zum Minuspol der Batterie zurückkehren, ist die gesamte Batteriespannung gefallen und Sie sind wieder auf 0 Volt eingestellt. Die von der Batterie gelieferte Spannung fällt über den Widerstand und die LED.
einen beliebigen Punkt in der Schaltung beginnen und die Spannungsanstiege und Spannungsabfälle addieren, erhalten Sie null Volt. Mit anderen Worten ist die Nettosumme der Spannung ansteigt und Spannungsabfälle um eine Schaltung herum sind Null. (Diese Regel ist bekannt als Kirchhoff ' s Spannungsgesetz. Kirchhoff wird als "Keer-Husten" ausgesprochen.) Bedenken Sie, dass diese Spannungsabfälle eine physikalische Bedeutung haben. Die von der Batterie gelieferte elektrische Energie wird vom Widerstand und der LED absorbiert. Die Batterie liefert weiterhin elektrische Energie, und der Widerstand und die LED absorbieren diese Energie weiter, bis die Batterie stirbt (keine Energie mehr vorhanden ist). Das passiert, wenn alle Chemikalien in der Batterie in den chemischen Reaktionen verbraucht wurden, die die positiven und negativen Ladungen erzeugt haben. In der Tat wurde die gesamte von der Batterie gelieferte chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt und von der Schaltung absorbiert.
Eines der fundamentalen Gesetze der Physik ist, dass Energie weder erzeugt noch zerstört werden kann; es kann nur die Form ändern. Sie erleben dieses Gesetz in Aktion mit der einfachen batteriebetriebenen LED-Schaltung: Chemische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt, die in Wärme und Lichtenergie umgewandelt wird, was - nun, Sie haben die Idee.
