Anzeige Voltmeter

[Flower]

Hallo zusammen,

wir können uns leider nicht die Anzeige eines Voltmeters erklären obwohl
ein besonders einfacherer Stromkreis. Hoffe, dass ihr eine Erklärung
habt! Danke.

Auf den Bilder anbei die beiden Versuche dazu, einmal mit einem 10 kOhm
und einmal mit 100 kOhm Widerstand in Reihe mit dem Voltmeter
geschaltet. Bei dem 10er zeigt das Voltmeter ca. 1,5 V an, bei dem 100er
ca. 0,15 V.

Die Spannung des Stromkreises, richtig als Parallelschaltung gemessen
ist entsprechend 2 AA Batterien a 1,5 V dann 3 V.


Wäre eine Erklärung, dass der Stromkreis im Grunde zwei Widerstände hat,
also den Widerstand plus den Widerstand des Voltmeters? Wie kommt man
dann auf den Innenwiderstand des Voltmeters?

Vielen Dank vorab, wir grübeln schon seit mehreren Stunden drüber, aber
kommen nicht drauf.

Viele Grüße.

 

[eFuchsi]

Meiner meinung nach ist das ein Amperemeter und kein Voltmeter.

[edit] der komische Schalter steht auf Volt. Macht aber in Serie zum Widerstand absolut keinen Sinn.
Der Innenwiderstand des Voltmeters dürfte damit etwa 10kOhm betragen. Somit teilt sich die Spannung halb/halb auf den 10kOhm Widerstand und dem Voltmeter auf.

 

[Stromberger]

Fast. Bei den angezeigten 0,15V ist der 100kOhm-Widerstand verschaltet, nicht der 10kOhm!
10 kOhm als Innenwiderstand eines Voltmeters wäre darüber hinaus nicht gerade viel....

 

[patois]

wir können uns leider nicht die Anzeige eines Voltmeters erklären

.
Und wer ist "wir" ?

Welche Qualifikation haben "wir" vorzuweisen; das sollten die Berater des Forums gesagt bekommen,
damit sie "euch" auf angepasstem Niveau zielführend beraten können.

Für Lernzwecke könnte man auch empfehlen, dass die Versuche anhand von Simulationen mit
Computerprogrammen durchgetestet werden, da dies ungefährlicher für Mensch und Material wäre.

Es gibt dafür Programme wie YENKA, TINKERCAD und Voltage Regulator
.

 

[eFuchsi]

Fast. Bei den angezeigten 0,15V ist der 100kOhm-Widerstand verschaltet, nicht der 10kOhm!

Ja eh. Mit dem 10k sind es 1.5V, also genau die Hälfte der Spannungsquelle.

10 kOhm als Innenwiderstand eines Voltmeters wäre darüber hinaus nicht gerade viel....

Für ein DMM tatsächlich zu wenig. Für ein billiges Zeigerinstrument ein realistischer Wert.

 

[Pumukel]

Den Innenwiderstand des Voltmeters kannst du berechnen, indem du da den Strom bei Vollausschlag misst .
Im Normalfall ist dem Messwerk ein Vorwiderstand in Reihe geschaltet, und im Strommessbereich ein R parallel zum Messwerk geschaltet.
Beispiel : du hast ein Messwerk 1V und 1mA >>>> RMesswerk 1kohm. Damit dieses Messwerk auf 3 V erweitert wird muss ein R von 2 k vorgeschaltet werden . >>> R erweitert 3 k /V dabei fließt durch das Messgerät 1 mA bei Vollausschlag !
Für die Strommessung wird da ein R dem Messwerk parallel geschaltet . Da das Messwerk 1mA benötigt und du aber 1 A messen willst müssen am Messwerk 999 mA vorbeifliesen . Deshalb liegt da ein R von 1,001 Ohm parallel .
Und der Innenwiderstand des Messgerätes sinkt auf 1 OHM /V

 

[Pumukel]

So nehmen Wir mal die Werte mit 10 k für das Voltmeter und 10 k für den Vorwiderstand dann ergeben die Beiden R zusammen 20 k an 3 V >>> I= U:R >>> I = 3V :20000V:A = 0,15mA >>>>> U = R*I >>> 10000V:A *0,00015A = 1,5V
Im anderem Fall hast du bei 3 V und 100000V:A+ 10000V:A = 110000V:A und das ergibt einen Strom von 3 V : 110000V:A = 0,0273 mA
Und mit den 10 k0hm R messwerk ergibt das eine Spannung von 0,27 V und das entspricht in etwa auch der Anzeige auf dem Messwerk !
Beachte die Skala da auf dem Messwerk ist nicht linear !

 

[schUk0]

So nehmen Wir mal die Werte mit 10 k für das Voltmeter und 10 k für den Vorwiderstand dann ergeben die Beiden R zusammen 20 k an 3 V >>> I= U:R >>> I = 3V :20000V:A = 0,15mA >>>>> U = R*I >>> 10000V:A *0,00015A = 1,5V
Im anderem Fall hast du bei 3 V und 100000V:A+ 10000V:A = 110000V:A und das ergibt einen Strom von 3 V : 110000V:A = 0,0273 mA
Und mit den 10 k0hm R messwerk ergibt das eine Spannung von 0,27 V und das entspricht in etwa auch der Anzeige auf dem Messwerk !
Beachte die Skala da auf dem Messwerk ist nicht linear !

Man kann es sich ja auch kompliziert machen...

Mit dem 10k sind es 1.5V, also genau die Hälfte der Spannungsquelle.

Damit wurde die Frage für die geforderten Zwecke ausreichend beantwortet.

 

[Pumukel]

Viele analoge Drehspulinstrumente haben Werte um 0,1 V bei 100µA entspricht Ri = 1000 Ohm. Es gibt aber auch Messwerke die haben 50mV bei 10 µA ( Ri = 5000 Ohm ) und für Spezialanwendungen noch empfindlichere.