Wie Elektrisches Potenzial bestimmen?
Hallo,
die Spannung ist ja die Differenz von Potenzialen und das sorgt ja für Strom. Aber wie berechnet man das Potenzial an einer Stelle in einem Stromkreis? Man müsste doch zwei Werte berechnen und diese dann subtrahieren. Die Erklärungen im Internet verstehe ich nicht ganz. Ist das Potenzial so etwas wie die Stärke des E-Feldes?
Danke
1 Antwort
Ein Potential in einem Schaltkreis hat immer einen Bezugspunkt. Den nennt man gerne Masse oder Bezugsmasse. Das Potential eines Knoten ist also nichts anderes als die Spannung von dem Knoten gemessen zu dem festgelegten Bezugspunkt.
Du kennst bestimmt die Schaltpläne, wo eine Leitung nicht durchgezeichnet wird, sondern jede Leitung die von einem Bauteil an diese Leitung geschlossen würde, wird mit einem Querstrich terminiert. Das ist nichts anderes als eine Markierung für eine Bezugsmasse.
Im Auto währe zum Beispiel die Minusleitung von der Batterie kommend die Bezugsmasse.
Das ganze ist nicht zu vergleichen mit der Formel für ein Potentialfeld. Das sind zwei unterschiedliche Dinge, die unglücklicherweise den gleichen Namen tragen.
Hier siehst du ein paar Beispiele für sowas. Die Querstriche, die ich meine sind die dicken unten. -Sorry find auf die schnelle leider keine einfachere Schaltung im Internet.
Schalten mit Transistoren (dl6gl.de)
Das Multimeter misst tatsächlich den Unterschied im E-Feld, welches sich über den Leiter ausbreitet. Aber mit dem Thema kann man ganze Semester füllen.
Schaltungstechnisch passiert das über einen ADC (analog to digital converter). Dieser besitzt mehrere Kondensatoren, die jeweils auf eine Potenz von 2V aufgeladen werden können (auch negative Potenzen für die Nachkommastellen). Die analoge Spannung wird jetzt also in Bits (1 oder 0) aufgeteilt, die dann ihrer Potenz von 2 nach aufaddiert wieder den Spannungswert ergeben. Eine Auswerteelektronik stellt die Ladezustände der Kondensatoren fest und schreibt sie als(0 bzw.1) in den Speicher und von da geht's weiter zur Anzeige.
Da wird keine "Differenz vor und nach der Lampe errechnet". Die Potentialdifferenz selbst ist das Messergebnis.
Zum Vergleich: Mit einem Druckmessgerät messen wir die Druckdifferenz bzw. das Druckgefälle zwischen zwei Kammern oder die Druckdifferenz zwischen einer Kammer und der umgebenden Luft. Da bedarf es keiner weiteren Berechnung zur Druckbestimmung.
Hallo, nein, das habe ich bisher leider noch nicht gesehen. Könntest du ein Beispiel verlinken? Was ich nicht verstehe, ist wie das Voltmeter eine Spannung errechnet. Also wenn z.B. der schwarze Draht des Volmeters vor eine Lampe geschaltet wird un der rote danach, dann muss er doch "etwas" messen, von dem er dann quasi die Differenz vor und nach der Lampe errechnet, oder verstehe ich das was falsch? Das ist quasi mein Verständnisproblem.