Benötige Hilfe für Schlussfolgerung zu Experimentgebnissen

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Glückspilz

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Moin,
ich bin hier im Forum, um mir ein solides Basiswissen in der Elektronik anzueignen. Dazu habe ich hier eine Frage.

Der Versuch:

Die Abbildungen 1, 2 und 3 zeigen den Aufbau eines Versuches aus einem Experimentierkasten von Kosmos für Kinder. Laut der Beschreibung geht es darum, die elektrische Spannung kennen zu lernen.

Egal, ob ich die Glühbirne entferne oder im Stromkreis belasse, das Messgerät zeigt immer dieselbe Spannung an. In der Erklärung steht, dass die elektrische Spannung nicht verbraucht wird, sondern der Glühbirne in voller Höhe zur Verfügung steht. Schalte ich hingegen den Schalter um auf "1A", schlägt der Zeiger voll aus (untere Messskala im Messgerät), und zeigt einen sehr viel höheren Wert an, als im zweiten Versuchsaufbau (Abb. 4, 5 und 6).


Hinzu kommt, dass in der Gebrauchsanweisung steht, dass ich den Schalter nicht umlegen sollte, wenn die Stromquelle angeschlossen ist. Es fing kurz zu qualmen an. Was ist da passier?


Im zweiten Versuchsaufbau zeigt das Messgerät einen Strom von 0,1 A (Abb. 4) an. Ziel dieses Versuches soll die Messung des elektrischen Stromes sein. Entgegen der Gebrauchsanweisung legte ich den Schalter auf „3V“ um, während die Spannungsquelle angeschlossen war. Dadurch ging die Glühbirne aus und der Zeiger stieg auf 3V. Wieso geht hier die Glühbirne aus? NAch erneutem Umlegen des Schalters auf 1A, lag der Zeiger etwas unterhalb von 0,1 A (siehe Abb. 6).


Meine Frage: Wieso steht im ersten Versuchsaufbau der Glühbirne der volle Strom zur Verfügung aber nicht im zweiten Versuchsaufbau? Schließlich ging die Glühbirne aus, als ich den Schalter auf „3V“ umlegte. Abb. 6 zeigt, dass die Glühbirne, nach erneutem Umlegen des Schalters auf „1A“, schwächer leuchtet, als in Abb. 4. Ist die Batterie einfach nur schwächer geworden oder was übersehe ich hier?

Soweit ich das sehe, gibt es keinen Unterschied zwischen den beiden Stromkreisen, mit Ausnahme, dass sie anders designet sind.
 

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zu 1.

Das Voltmeter liegt parellel zur Glühlampe und misst die Spannung.
Wenn Du jedoch auf A umschaltest, betreibst Dui das Messgerät als Amperemeter, da so geschaltet die Batterie kurzschliesst.

Im Modus Voltmeter hat das Messgerät einen sehr hohen Innenwiderstand. Als Amperemter einen sehr kleinen.

Im beispiel 2 hast Du das Messgerät als Meßgerät in Seire zur Glühlampe. Wenn Du das auf Voltmeter umschaltetst, verhindert der große Innenwiderstand einen Stromfluss, die Lampe geht aus, und die vollen 3V der Batterie liegen am Voltmeter an.
 
Abb. 6 zeigt, dass die Glühbirne, nach erneutem Umlegen des Schalters auf „1A“, schwächer leuchtet, als in Abb. 4. Ist die Batterie einfach nur schwächer geworden oder was übersehe ich hier?


Kann sein, wo es gequalmt hat, dass da ein Bauteil im Messgerät Schaden genommen hat?

Kauf dir im Baumarkt ein billiges Multimeter und damit kannst Du überprüfen, was los ist.

Wir würden dir natürlich Hilfestellung leisten, den Fehler zu finden und wenn wirklich ein Bauteil im Messgerät defekt ist, auch dieses zu lokalisieren und Ratschläge zur Ersatzbeschaffung geben.
 
Zuletzt bearbeitet:
In dem Batteriehalter sitzt doch so eine Art MultiFuse? (Das gelbe Teil)

Kann sein, wenn sie abgekühlt ist, dass es wieder funktioniert?
 
Danke für eure Antworten.

Was passiert mit dem Drat im Amperemeter, wenn ich kurzschließe? Könnte der anfangen zu brennen/schmelzen, wenn die Spannung zu hoch ist? Ich habe mal etwas davon gehört, wenn man im tiefsten Sibirien einen Wasserkocher aus Deutschland in die dortige Steckdose stecken würde, würden die im Haus verlegten Kabel anfangen zu brennen. Geht das in diese Richtung?

Und was mir noch nicht einleuchtet, ist, weshalb es bei dem Strom einen Unterschied macht, ob ich das Voltmeter parallel zur Glühbirne schalte oder in Serie. So weit ich weiß, ist es egal, ob der Strom im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn durch den Stromkreis fließt. In der Anleitung steht, dass ich auf das "+" Pluszeichen achten soll, welches auf dem Messgerät abgebildet ist und ich die Aufbauten der Versuche so durchführen soll, wie sie abgebildet sind. Es gibt aber keine Erklärung, wieso dieses Pluszeichen so wichtig ist. Beziehungsweise, was ich da zu beachten habe. Bitte helft mir das ganze besser zu verstehen.
 
Bei einem falsch angeschlossenes (Zeiger) Voltmeter möchte der Zeiger nach links auschlagen.

Mit einem Strommessgerät (Amperemetr) sollte man nicht spielen. Bei 2 1.5V Batterien kann nicht viel passieren, ausser das was kaputt wird. Bei höheren Spannungen kann es gefährlich sein.

Darum gibt es Regeln beim Strommessen bevor man den Stromkreis schliesst.
1. Schaltung kontrollieren
2. Messbreich kontrollieren

Man schaltet ein Voltmeter NIEMALS so einafch auf STROMMESSUNG um.
 
Die "Eieruhr" zeigt bei Voll- Ausschlag etwa 3 Volt oder etwa 1 Ampere an.

Leprechaun
 
Was passiert mit dem Drat im Amperemeter, wenn ich kurzschließe? Könnte der anfangen zu brennen/schmelzen, wenn die Spannung zu hoch ist?

In dem Messgerät sitzen mehrere Bauteile, weil es umschaltbar ist für Spannung und Strom. Sprich, man schaltet intern einen Widerstand in Reihe zum eigentlichen Messwerk bei Spannungsmessung und bei Strommessung sitzt im Messgerät ein Widerstand parallel zum Messwerk. Dieser könnte evtl. überhitzt worden sein? Müsste man erst herausmessen. Aber für den Anfang führt es zu weit, sich in das Messgerät hineinzuversetzen.


wenn man im tiefsten Sibirien einen Wasserkocher aus Deutschland in die dortige Steckdose stecken würde, würden die im Haus verlegten Kabel anfangen zu brennen.

Wenn das in Sibirien richtig installiert ist, darf nichts brennen. Falls die Leitungen nicht für die Leistung des Wasserkochers ausgelegt wären, müsste eine richtig dimensionierte Sicherung vorher abschalten, bevor sie brennen. Außer es hätte jemand Klingelleitung dazu verwendet und die mit 16A abgesichert.

Oder Sicherungen geflickt usw.....



Und was mir noch nicht einleuchtet, ist, weshalb es bei dem Strom einen Unterschied macht, ob ich das Voltmeter parallel zur Glühbirne schalte oder in Serie.

Man muss grundsätzlich unterscheiden, ob man die Spannung oder den Strom messen will. Das sind zwei ganz verschiedene "Baustellen".

Spannung misst man immer parallel zur Quelle oder auch parallel am Verbraucher. Dabei darf das Instrument niemals auf Strommessung geschaltet sein, sonst gibt es einen Schaden.

Zur Strommessung muss man den vorhandenen Stromkreis, der aus Quelle und Verbraucher gebildet wird, auftrennen und das Instrument sozusagen in Reihe dort "hineinschalten". Und dabei muss es auf Strommessung geschaltet sein.


So weit ich weiß, ist es egal, ob der Strom im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn durch den Stromkreis fließt.

Nein, das ist nicht egal. Wir haben es hier mit Gleichspannung zu tun und damit mit einer definierten Richtung des Stromflusses. Die "technische Stromflussrichtung" geht von Plus nach Minus. Obwohl sich die Elektronen eigentlich von Minus nach Plus bewegen. Dieser Irrtum ist historisch bedingt, weil man zu der Zeit noch nicht genau wusste, das elektrischer Strom eine Bewegung von freien Elektronen (in Metallen) ist.




Es gibt aber keine Erklärung, wieso dieses Pluszeichen so wichtig ist. Beziehungsweise, was ich da zu beachten habe.

Wenn Du vorher noch nie was mit Elektrizität zu tun hattest, musst Du einfach diese Versuche genau nach Anleitung durchführen und mit der Zeit, wird dir dann klar, warum und wieso das alles so ist. Es ist klar, das ist eine schwierige abstrakte Geschichte, die man nicht einfach durch mechanische Beobachtung kapieren kann. Heutzutage gibt es auch diverse YouTube Tutorials, die einem diese Materie näher bringen.
 
Danke, diese beiden Regeln merke ich mir. Eine solche Erklärung fände ich für diesen Experimentierkasten für Kinder auch sinnvoll. Gerade Kinder machen jene Sachen, die sie nicht machen sollen, eben um heraus zu finden, was dann passiert. In der Hinsicht habe ich mir mein inneres Kind bewahrt :D

Ich überlege, ob ich das Messgerät aufschraube, und mir ein Bild davon mache, wie es funktioniert. Dann kann ich, so hoffe ich, besser verstehen, was passiert, wenn man bei einem geschlossenem Stromkreis den Hebel umlegt.
 
Ich überlege, ob ich das Messgerät aufschraube, und mir ein Bild davon mache, wie es funktioniert.

Ja, gute Idee. Vielleicht sieht man dann auch ein beschädigtes Bauteil (Widerstand).


Eine solche Erklärung fände ich für diesen Experimentierkasten für Kinder auch sinnvoll.

Seltsam, dass es in der Anleitung nicht erklärt wird. Ich kenne das von meiner Kindheit vom "Kosmos Elektromann" Baukasten. Da gab es durchaus für Anfänger verständliche Erklärungen. Vergleiche mit Wasserleitungen usw. damit man sich die abstrakte Materie besser vorstellen konnte.
 
Danke für den Hinweis zum Baukasten. Das aktuelle Falgschiff von Kosmos nennt sich "Der große Elektro-Workshop Gleich und Wechselstrom erforschen". Ich hoffe für den Preis ist das Handbuch aussagekräftig und dass die Lehrinhalte mit dem Elektromann zu mindest gleichziehen können.

Und danke für die Links, ich gucke da Morgen rein.
 
Ja, es ist schon einiges geboten in diesem Set. Ob man mit dem modernen Ding oder mit den alten von damals die Sache eher kapiert, schwer zu sagen?

Die modernen Formen mit den steckbaren Klötzen vermitteln aber keine handwerklichen Fähigkeiten, wie das früher üblich war: Adern abisolieren, sogar Kupferlackdraht abisolieren, Ösen biegen, Aufbauten mittels Schrauben zusammensetzen usw...
 
Das ist Stoff aus meiner 7. Klasse -

Bei uns war das schulisch in der 10. Klasse, die Elektrizitätslehre im Fach Physik. Privat hatte ich schon mit 9 Jahren mit solchen Dingen gebastelt. Als ich zehn war, fiel mir das Buch "Radiobasteln für Jungen" von Heinz Richter in die Hände. Aber nicht mit Transistoren, sondern mit Röhren. Transistor zum Basteln war damals noch ein teures Vergnügen, aber Röhren gab es in Unmengen, kostenlos. Holte ich immer aus dem Wald. Ohne Spaß, wirklich wahr!
 
ich bin hier im Forum, um mir ein solides Basiswissen in der Elektronik anzueignen.
Meines Erachtens sind alle, die per YT oder anhand von Foren Elektroniker zu werden gedenken, auf dem Holzweg.
Nur gezielte (Fern-)Kurse, die geeigneten Lehrstoff in didaktisch aufbereiteter Form darbieten, können Berufsschule und/oder Lehre (fast) ersetzen.
 
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