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Messungen im Stromkreis zm_253 word pdf

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Die Strommessung

Um in einem elektrischen Stromkreis den Strom zu messen, benötigen wir ein Strommessgerät. Da die physikalische Größe Strom in der Einheit Ampere gemessen wird, nennen wir das Strommessgerät auch Amperemeter.

Wie können wir den Strom in einem Stromkreis messen?

Versuch In einem Stromkreis mit Glühlampe wird der Strom gemessen.
Messung an verschiedenen Stellen.
Messung bei verschiedenen Verbrauchern.

 
ele_020 Um den Strom messen zu können, muss der Stromkreis an einer Stelle aufgetrennt werden. Dort wird dann das Amperemeter eingefügt. An welcher Stelle muss das Amperemeter in den Stromkreis eingefügt werden?

 
ele_021 Es ist völlig gleichgültig, an welcher Stelle das Amperemeter in den Stromkreis eingefügt wird. Wichtig ist, das alle Elektronen durch das Messgerät hindurch fließen. An jedem Punkt des Stromkreises hat der Strom die gleiche Stärke.

Achtung Ein Strommessgerät darf niemals direkt an eine Spannungsquelle angeschlossen werden. Es würde sofort zerstört werden.

Um kleine und große Stromstärken einfach angeben zu können, hat man Vornamen zur Einheit Ampere eingeführt.

 
Einheiten von Stromstärken
1 kA = 1000 A (Kiloampere)
1 mA = 1 / 1000 A (Milliampere)
1 µA = 1 / 1000.000 A (Mikroampere)

 
Beispiele von Stromstärken
Glimmlampe 0,1 - 0,3 mA Taschenlampe 0,07 - 0,6 A
Glühlampe (230 V) 0,1 - 0,6 A Heizkissen 0,3 A
Bügeleisen 2 - 5 A Kochplatte 5 - 10 A
Straßenbahn 150 A E - Lok 1000 A
Blitz 1.000.000 A    

Strommessgeräte

Im Handwerk und in der Technik muss man die unterschiedlichsten Ströme messen, deren Werte oft weit auseinander liegen.

Gleichstrom oder Wechselstrom.
Netzgerät eines Fernsehers etwa 1A
Transistorgeräte etwa 1 µA

Ein Messgerät mit dem Messbereich 1µA würde durch den Strom 1A zerstört werden. Man braucht also verschiedene Amperemeter, das ist teuer. Deshalb wurden Vielfachmessgeräte entwickelt, diese haben in einem Gerät mehrere umschaltbare Messbereiche. Um aber Ströme in der Größenordnung µA messen zu können, muss das Messgerät einen Verstärker besitzen, der den Messstrom verstärkt. Solche Messgeräte besitzen zusätzlich eine Batterie.

Wir unterscheiden Zeigermessgeräte und solche mit digitaler Anzeige.

Vorteile der Digitalmessgeräte:
       - sind billiger als mechanische Messgeräte
       - leichter ablesbar (kein umrechnen der Messanzeige)
       - auch sehr kleine Ströme sind messbar

Nachteile
       - Batterie ist immer nötig
       - schwankende Messgrößen lassen sich nicht messen

Kapazität von Batterien

Batterien treiben Elektronen im Stromkreis rundum. Die Größe des Elektronenantriebs (die Spannung) ist auf jeder Batterie in Volt angegeben. Leider gibt es auf dem Gerät keine Angaben darüber, wie lange die Batterie funktionsfähig ist. Warum?

Großer Strom:      Die Batterie ist schnell leer.

Die Betriebsdauer einer Batterie kann man aus der Batteriekapazität errechnen. Die Batteriekapazität wird in Amperestunden (Ah) angegeben. 1 Ah heißt, die Batterie kann 1 Stunde mit 1A betrieben werden oder aber auch 10 Stunden mit nur 0,1 A.

 
Betriebszeit = Kapazität / Stromstärke
Batterietyp Spannung Kapazität max. Strom
4,5 V Flach 4,5 V 1,5 Ah 2,0 A
3,0 V Stab 3,0 V 0,4 Ah 1,5 A
1,5 V Mono 1,5 V 5 A h 5 A
1,5 V Mignon 1,5 V 0,6 Ah 2,0 A
9 V Block 9 V 0,25 Ah 0,4 A

Zusammenfassung Stromstärke und ihre Messung. Die Größe von Elektronenströmen wird gemessen, indem man den Stromkreis auftrennt und an der Trennstelle ein Strommessgerät eingebaut. Am Messgerät liest man die Stromstärke in Ampere (A) ab. Amperebruchteile werden häufig durch die Vorsätze m (Milli) und µ (Mikro) gekennzeichnet. An jeder Stelle eines unverzweigten Stromkreises ist die Stromstärke gleich groß. Es genügt, sie an einer Stelle zu messen.