Physikalisches Grundpraktikum Teil II Messung von ... - IFAT

Induktivitätsmessung in der Wheatstonebrücke mit Wechselstrom
Es sollen in diesem Versuch die Induktivitäten verschiedener Spulen ausgemessen werden.
Hierbei liegen dem Versuch die Gesetze der Induktion, der Selbstinduktion und der
Gegeninduktion zugrunde.
Theoretische Betrachtungen zur Wheatstoneschen Brückenschaltung
Die Brückenschaltung allgemein dient zur genauen Bestimmung von Eigenschaften
elektrischer Elemente wie Widerständen, Kondensatoren oder Spulen. Die genutzte Methode
nennt man Nullmethode. Dies kann man sehr gut am Beispiel der Wheatstone-Brücke sehen,
da hier das Prinzip der Spannungsteilung nach dem 1. Kirchhoffschen Gesetz angewandt wird.
A
R3
R1
C
D
Abb.1
Das Schaltbild zur Wheatstonebrücke wird in Abb. 1 verdeutlicht. Man verfolgt hier die
Theorie, daß an jedem Ast des Schaltbildes die gleiche Spannung U abfällt, daß heißt das
Meßinstrument in der Mitte des Schaltbildes zeigt dann Null an, wenn gilt :
R1
R3
=
R2
R4
Auf diese Weise kann man nun mit zwei bekannten Widerständen und einem Regelwiderstand
einen unbekannten Widerstand bestimmen. Denn sind R1 und R2 bekannt, und man hat den
Regelwiderstand so eingestellt, daß an dem Meßinstrument ein Nullausschlag vorliegt, kommt
man über obige Formel auf den gesuchten R4 ermitteln.
Im Praktikumsversuch liegt eine leicht veränderte Schaltung vor. Hier bedient man sich der
Tatsache, daß nur das Verhältnis zwischen R1 und R2 vonnöten ist um auf den unbekannten
Widerstand zu schließen. Dazu wird das Schaltbild wie folgt geändert.
2
R4
R2
B