Physik?
Hallo,
wir haben ein Schülerexperiment zum Thema „Aufnahme von Kennlinien“ begonnen. Die Messwerte haben wir bereits und wir sollen noch die Fehlerbetrachtung & Ergebnis ergänzen. Bei Fehlerbetrachtung sollten wir hinschreiben, warum es halt sein kann, dass der Messwert, der rauskommt doch nicht richtig ist.
Kann mir da jemand sagen, was die Fehlerbetrachtung und das Ergebnis ist?
Vielen Dank! :-)
2 Antworten
Fehlerbetrachtung:
Allgemein kann/muss man sagen, dass KEINE Messung ideal ist - das heißt: Fehlerfrei. Warum?
1.) Weil jedes Mess-Instrument Toleranz-Fehler beinhaltet - auch wenn diese vielleicht nur einen Ablesefehler von 0,001% ausmachen
2.) Wichtiger: Weil jede Messung das Mess-Objekt beeinflusst, denn es muss ja zur Anzeige der Messanordnung Energie entnehmen. Das führt zu einem "systematischen" Messfehler.
3.) Konkret in Deinem Fall:
a) Das Voltmeter liegt parallel zum Mess-Widerstand Rm. Ein gutes Voltmeter hat - je nach Messbereich - einen möglichst hohen Eingangswiderstand Rgu, aber leider ist dieser nie unendlich groß. Also: Es liegt der Eingangswiderstand des Gerätes (Rgu) parallel zum Mess-Widerstand Rm.
b) Beim Amperemeter ist es umgekehrt: Es soll einen möglichst kleinen Durchgangswiderstand Rgi haben, der aber auch nie Null ist.
4.) Also hast Du vor Dir eine Schaltung, bei der die Spannungsquelle Uo auf die Reihenschaltung zweier Widerstände arbeitet: Rges=Rgi + Rm||Rgu.
(Dabei ist Rm der Messwiderstand (Glühlampe z.B.).
5.) Ergebnis: Der fließende Strom I wird nicht durch Rm alleine bestimmt (was man ja möchte), sondern ist I=U/Rges. Und die Spannung, die man misst, ist nicht gleich der eingespeisten Spannung Uo an den beiden Klemmen, sondern nach Spannungsteiler:
Umess=U*[Rm||Rgu)/Rges] oder eben
Umess=I * (Rm||Rgu) (was das gleiche ist).
Du kannst ja mal zur Probe und zur Abschätzung des Fehlers Werte annehmen:
Rgi=10 Ohm und Rgu=100kOhm
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LG H.