GET_5.pdf

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Technische Informatik / Regenerative Energietechnik
1. Semester
Praktikum: Elektrotechnik
Raum: Haus 35, Labor Elektrotechnik
Betreuung: Dipl.-Ing. (FH) M. Franz
Herr Hegemann
Versuch: GET 5
Thema: Gruppenschaltung von Widerständen / Spannungsteiler
1. Versuchsziel
Ziel dieses Versuches ist es, die Gesetze der Spannungs- und Stromteilung im
Gleichstromkreis ( Kirchhoffsche Gesetze) anhand von Widerstandsgruppenschaltungen
und dem Spannungsteilerprinzip nachzuvollziehen bzw. nachzuweisen.
2. Vorbereitung
Festigen Sie in Ihrer Vorbereitung die Definitionen der Begriffe:
- Kirchhoffsche Gesetze,
- Reihen- und Parallelschaltung von ohmschen Widerständen,
- Stromteilung,
- Spannungsteilung.
Brückenschaltung:
- Aufbau und Wirkungsweise einer Brückenschaltung,
- Abgleichbedingung.
3. Geräteliste
• Uni-Train - Grundgerät
• Modul Widerstandsschaltung
• Modul Spannungsteiler SO4201-6E
• Multimeter
4. Literatur
Dieter Zastrow : Elektrotechnik – Ein Grundlagenbuch
Bergmann : Elektrische Messtechnik
Schoen : Übungen zur elektrischen Messtechnik
Vorlesungsmitschriften

5. Versuchsdurchführung
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5.1 Spannungsteiler
Modulbeschreibung
Das Spannungsteilermodul besteht aus zwei Schaltungen.
Die obere Schaltung besteht aus einem hochohmigen (linken Zweig) und einem
niederohmigen (rechten Zweig) Spannungsteiler mit jeweils gleichem Teilerverhältnis.
Zwischen den Spannungteilern sind 2 Widerstände so angeordnet, daß sie als
Lastwiderstände für beide Spannungsteiler geschaltet werden können. Weiterhin kann
diese Schaltung als abgeglichene Brückenschaltung eingesetzt werden.
Durch den Vergleich der beiden Spannungsteiler kann besonders herausgestellt werden,
daß das Verhältnis des Lastwiderstandes zum belasteten Widerstand einen großen
Einfluß auf die Ausgangsspannung hat.
MP1
MP5
R1
10K
U1
U5
R5
1K
MP2
B1
MP4
B2
MP6
Ub
U2
U3
R3
4,7K
U6
Ub
U4
R2
3,3K
B3
R4
4,7K
R6
330
MP3
G
MP
Abb.5 : oberer Schaltungsteil des Moduls

Durchführung:
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Legen Sie eine Betriebsspannung von UB = + 12 V an den linken Spannungsteiler.
Ermitteln Sie die in Tabelle 1 geforderten Werte durch Berechnung und Aufnahme der
Meßwerte.
UB: MP1 – MP3
U1 : MP1 – MP2
U2 : MP2 – MP3 (ohne Belastung)
U2,L: MP4 – MP3 (mit Belastung)
Zur Belastung mit RL = 4,7 kΩ sind die Brücken B1 und B3 zu stecken.
Zur Belastung mit RL = 9,4 kΩ ist nur B1 zu stecken.
Legen Sie nun die Betriebsspannung an den rechten Spannungsteiler. Ermitteln Sie
die in Tabelle 1 geforderten Werte.
UB: MP5 – MP3
U1 : MP5 – MP6
U2 : MP6 – MP3 (ohne Belastung)
U2,L: MP4 – MP3 (mit Belastung)
Zur Belastung mit RL = 4,7 kΩ sind die Brücken B2 und B3 zu stecken.
Zur Belastung mit RL = 9,4 kΩ ist nur B2 zu stecken.
UB = Linker Spann.-teiler Rechter Spann.-teiler
Teilerverhältnis
im Leerlauf
U1 [V] U2 [V] U5 [V] U6 [V]
Ohne Belastung
(berechnet)
Ohne Belastung
(gemessen)
RL = 4,7 kΩ
RL = 9,4 kΩ
Tabelle 1
Auswertung
a) Berechnen Sie die Teilerverhältnisse im Leerlauf!
b) Berechnen Sie die Teilspannungen der Spannungteiler im Leerlauf!
c) Welche Änderungen treten an einem Spannungsteiler bei Belastung im Vergleich zum
Leerlauf auf?
d) Welchen Einfluß hat der Wert des Belastungswiderstandes auf die Höhe der
Ausgangsspannung?
e) Vergleichen Sie die Meßergebnisse des linken Spannungsteilers miteinander.
Begründen Sie Ihre Angaben!
f) Vergleichen Sie die Meßergebnisse des rechten Spannungsteilers mit denen des
linken. Begründen Sie Ihre Angaben !

5.2 Brückenschaltung
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Durchführung
Legen Sie die Betriebsspannung UB = + 12 V an den linken Zweig.
Verbinden Sie MP1 und MP5 mit einem Meßkabel.
Stecken Sie Brücke B3.
Ermitteln Sie die in Tabelle 2 geforderten Werte.
ohne B1, ohne
B2
mit B1, ohne B2
ohne B1, mit B2
Linker Spann.-
Teiler
Rechter Spann.-
Teiler
UB [V] U1 [V] U2 [V] U5 [V] U6 [V] UBr [V]
Tabelle 2
Auswertung
a) Beschreiben Sie das Grundprinzip einer Brückenschaltung!
b) Geben Sie die Abgleichbedingung der Brückenschaltung an!
c) Interpretieren Sie die Meßergebnisse der Tabelle 2!