Physikalisches Grundpraktikum Teil II Messung von ... - IFAT

Rx
a b
Abb.2
In dieser Schaltung wurden die Widerstände R1 und R2 durch einen Spannungsteiler ersetzt.
Dieser Spannungsteiler besteht aus einem linearen Drahtwiderstand, an dem mit Hilfe eines
Schleifers die entsprechende Spannung abgegriffen wird. Dieser Schleifer oder auch
Abnehmer teilt den Drahtwiderstand in 2 Teile mit der jeweiligen Länge a und b. Da der
Widerstand eines Drahtes direkt proportional zu seiner Länge ist, kann man also hier direkt
das Verhältnis der beiden Teilstücke zueinander in die Gleichung aufnehmen. Es entsteht :
a
b
=
Rx
Rn
a
Rx
b Rn
⇒ = ⋅
Somit hat man die Bestimmungsgleichung für Rx auf das Verhältnis a/b und den bekannten
Widerstand Rn eingeschränkt. Im Grunde ist diese Schaltung identisch zur original
Wheatstonebrücke und nur deswegen so geschaltet, um das Messen zu vereinfachen, denn es
ist einfacher einen Schiebeschleifer zu bewegen, als ständig neue Widerstände in die
Schaltung zu integrieren.
Betrachtungen zum Verhalten im Wechselstromkreis mit Induktivitäten
Betrachtet man nun die Wechselstromschaltung der Wheatstonebrücke, in der die
Induktivitäten gemessen werden sollen, muß man zuerst einen Blick auf die Spule selbst
werfen. Induktivitäten lassen sich nicht in einfacher Weise herstellen. Sie sind vielmehr das
Ergebnis der physikalischen Eigenschaften einer Spule ( siehe Versuch 9/10 ). Hieraus ergibt
sich nun folgendes Ersatzschaltbild für die Spule.
3
Rn
U