Warum hat ein Voltmeter einen so hohen Innenwiderstand?
und das Amperemeter im gegensatz so einen kleinen widerstand.
5 Antworten
Damit die Schaltung möglichst wenig beeinflusst wird.
Nehmen wir mal an, das Amperemeter hätte einen hohen Innenwiderstand, sagen wir mal 1kOhm, der Verbraucher dahinter hat 100 Ohm. Mit Amperemeter fließt dann nur noch 1/11 des Stromes und ohne dann "unmemerkt" der volle Strom. MAcht keinen Sinn wenn die Schaltung wärend der Messung nicht mehr normal funktioniert und man ganz andere Ströme misst als tatsächlich fließen, da kann man das herummessen ja gleich sparen, es bringt nichts! Je kleiner der Widerstand des Amperemeters, desto weniger verfälscht es den Gesamtwiderstand der Schaltung und desto genauer zeigt es den Strom an der ohne Amperemeter fließt.
Das selbe gilt beim Voltmeter, allerdings ist das in den meisten Föllen nicht so kritisch. Steckt man ein niederohmiges Voltmeter in die Steckdose, zeigt es immer noch praktisch die volle Spannung an da das Stromnetz nicht so schnell durch Belastung in die Knie geht. Misst man aber Signale die nicht stark belastet werden können, also z.B. die Ausgangsspannung eines Spannungsteilers, dann würde ein niederohmiges Voltmeter einen starken Fehlerstrom in der Schaltung erzeugen, den Spannungsteiler belasten und die SPannung dann im unbekannten Maße verändern.
Ein niederohmiges Voltmeter kann manchmal sogar gewollt sein. Der Elektriker benutzt Voltmeter mit 4kOhm oder weniger (im Gegensatz zu 40MOhm eines modernen Multimeters) um feststellen zu können ob ein Draht angeschlossen ist oder nicht, denn parallel liegende Leitungen bilden einen Kondensator und Wechselstrom kann durch einen Kondensator fließen. Abgeklemmte Drähte können durch kapazitive Kopplung eine Spannung führen. Das niederohmige Multimeter "saugt" dann diese Spannung ab weil die nicht belastbar ist. Ein "blöder Phasenprüfer", auch "Lügenstift" genannt zeigt auch Spannung bei toten Drähten an wenn die ein paar Meter parallel zu stromführenden liegen, denn der zeiht so gut wie keinen Strom.
Eine weitere Anwendung ist ein Batterietester. Im "Leerlauf" hat auch eine verbrauchte Batterie noch die volle Spannung, nur ist ihr Innenwiderstand so hoch, dass man kaum noch Strom entnehmen kann. Ein Batterietester ist ein niederohmiges Voltmeter das ordentlich STrom aus der Batterie zieht und damit die niedrige Spannung bei belastung misst, also anzeigen kann ob die Batterie noch voll ist oder nicht.
P.S.:
Wenn man Strom und Spannung gleichzeitig messen will, dann hat man die Wahl das Voltmeter vor das Amperemeter zu schalten oder dahinter.
Früher zu Zeiten der Drehspuhlmessinstrumenten wo es noch keine hochohmigen Panelmeter gab war das eine wichtige ENtscheidung.
War das Voltmeter dahinter, maß das Amperemeter den Strom durch das Voltmeter mit, zeigte also immer zu viel an.
Setzte man das Voltmeter vor das Amperemeter, dann hatte man das Problem, dass man die Spannung hinter dem Amperemeter nicht wissen konnte, denn das Amperemeter erzeugt ja einen Spannungsfall. Hat das AMperemeter z.B. 0,1Ohm und man jagt 10A durch, dann hatte man hinter dem Amperemeter ein Volt weniger als das Voltmeter anzeigte.
Man musste sich also überlegen ob man seine Anzeigen in der Schalttafel oder in seinem selbstgebauten Labornetzteil in der "Spannungsfehlerschaltung" oder in der "Stromfehlerschaltung" aufbauen wollte!
Wie schon Commodore64 geschrieben hat. Als Zusatz: Früher hatte ein Voltmeter durchaus keinen so hohen Innenwiderstand. Ich habe alte Voltmeter aus den 30er Jahren Zuhause, die haben 10 kOhm und verfälschen die Messung stark. Erst in den 40er Jahren kamen die Röhrenvoltmeter die schon einige MegaOhm haben. Später hat man den FET verwendet. (Hochohmige Transistoren)
beim Voltmeter soll die Spannungsdifferenz gemessen werden.. und wenn da viel Strom durchfließen kann, weicht der Differenzwert ab. Deswegen hochohmig. Beim Strommessen das gegenteil, denn dort soll der ungestörte Stromfluss gemessen werden ohne dass Spannung abfällt (ein minimaler Teil fällt allerdings ab, daher kann man nie eine 100%ige Messung durchführen)
(ein minimaler Teil fällt allerdings ab, daher kann man nie eine 100%ige Messung durchführen)
Korrekt, selbst bei einer Stromzange, aber bei einer modernen mit HAL Sensoren nur so minimal, dass ein "Handauflegen" auf die Anlage sozusagen den selben Fehler erzeugen kann.
je höher der innenwiederstand ist um so geringer wird die Spannungsquelle beastet (durch das messgerät) um so genauer ist das messergebniss.
weil es Parallel in den Stromkreis geschaltet wird und mit einem geringen Innenwiderstand einen Kurzschluss verursachen würde.