die kunst des messens meistern
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Die Kunst desMessens Meistern
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Table of Contents
Einleitung 2
1. Übersicht 2
2. Sicherheitshinweise 3
3. Allgemeine Kenndaten 33.1 DC-Spannungen (DC-Volt) 33.2 AC Spannungen (AC Volt) 33.3 DC Current 43.4 Resistance 43.5 Diode and Continuity Test 4
4. Referenztabelle 54.1 Tabelle mit SI-Einheiten 54.2 Tabelle mit Präfixen 5
5. Messung 65.1 Gleichspannungsmessung 65.2 Wechselspannungsmessung 85.3 DC Strommessung 105.4 Batterie Test 135.5 Widerstandsmessung 155.6 Diodenprüfung 175.7 Durchgangsprüfung 19
6. Grundlegende Konzepte 216.1 Ohm'sches Gesetz 21
6.1.1 Beispiel 216.2 Joule'sches Gesetz der elektrischen Leistung 24
6.2.1 Beispiel 246.3 Kirchhoffsche Regeln 27
6.3.1 Kirchhoffsches Stromgesetz 276.3.2 Kirchhoffsches Spannungsgesetz 276.3.3 Beispiel 28
6.4 Nebenschlusswiderstand 326.4.1 Beispiel 33
6.5 Den richtigen Widerstand für eine LED auswählen 356.5.1 Beispiel 36
6.6 Messen des Innenwiderstands einer Batterie 396.6.1 Beispiel 40
6.7 Überprüfung einiger Komponenten mit dem Multimeter 416.7.1 Potentiometer Test 416.7.2 BJT Transistor Test 43
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EinleitungIn diesem Handbuch erfahren Sie, wie Sie Gleich- und Wechselspannung,
Gleichstrom, Widerstand, Dioden und eine Durchgangsprüfung mit einem digitalenMultiMeter messen. (DMM).
1. Übersicht
Mit dem kompakten Digitalmultimeter können Sie Gleich- und Wechselspannung,Gleichstrom, Widerstand, Dioden, Durchgangsmessungen und andere Parameter messen.Dieser Multimeter ist ideal für Labore, Fabriken, Liebhaber und Familien.
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Bitte nehmen Sie sich vor dem Gebrauch ausreichend Zeit, zum Lesen dieserBedienungsanleitung und bewahren Sie sie für spätere Fragen auf. Nichtbeachtungdieser Anweisungen kann zu schweren Verletzungen und Sachschäden führen.
2. Sicherheitshinweise1. Bei einer Messung dürfen Sie keinen Grenzwert eingeben, der den Messbereichüberschreitet.2. Bei der Änderung von Funktion und Bereich sollten die Messleitungen den Messpunktverlassen3. Im Widerstandsmodus bitte keine Spannung einspeisen
Wenn etwas Ungewöhnliches passiert oder Sie den Verdacht haben, dass etwas nichtstimmt oder nicht funktioniert, tun Sie im Allgemeinen nichts mit dem Produkt und wendenSie sich sofort an den Verkäufer, um Unterstützung zu erhalten (E-Mail-Adresse:[email protected]).
3. Allgemeine Kenndaten- Maximaler Anzeigewert: 1999 (31/2) Bit, automatische Polaritätsanzeige- Abtastrate: ca. 3 mal pro Sekunde- Meldung bei Messbereichsüberschreitung: das höchste Bit ist "1"- Unterspannungsanzeige: " " Symbol wird angezeigt- Arbeitsbedingungen: (0~40) °C, relative Luftfeuchtigkeit < 80%- Power: 3 V battery (2 x AAA- Genauigkeit: ± (Messwert % + die niedrigstwertigen Ziffern)- Umgebungstemperatur: (23±5) °C, relative Luftfeuchtigkeit < 75%, Garantiezeit für dieKalibrierung ein Jahr ab dem Tag der Herstellung.
3.1 DC-Spannungen (DC-Volt)Bereich Genauigkeit Auflösungsverhältnis
200 mV
±(0.5% + 4)
100 μV
2 V 1 mV
20 V 10 mV
200 V 100 mV
600 V ±(1.0% + 5) 1 V
Eingangsimpedanz: 1 MΩ
3.2 AC Spannungen (AC Volt)
Bereich Genauigkeit Auflösungsverhältnis
200 V±(1.2% + 10)
100 mV
600 V 1 V
Eingangsimpedanz: 1 MΩFrequenzbereich: (40~200) Hz
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3.3 DC Current
Bereich Genauigkeit Auflösungsverhältnis
2 mA
±(1.5% + 3)
1 μA
20 mA 10 μA
200 mA 100 μA
10A ±(2.0% + 5) 10 mA
Maximaler Eingangsstrom: 10 A (nicht mehr als 10 Sekunden)Überlastungsschutz: 0.2 A / 250 V-Sicherung (10 A-Bereich ist ohne Versicherung)
3.4 Resistance
Bereich Genauigkeit Auflösungsverhältnis
200 Ω ±(1.0% + 5) 0.1 Ω
2 kΩ
±(0.8% + 3)
1 Ω
20 kΩ 10 Ω
200 kΩ 100 Ω
2 MΩ ±(1.0% + 15) 1 kΩ
Überlastungsschutz: 250 V DC und AC Spitzenwert
3.5 Diode and Continuity Test
Bereich Display Testbedingungen
Die Durchlassspannung derDiode
Der Gleichstrom beträgt ca.1 mA Sperrspannung: 3 V
Signalton Prüfwiderstandkleiner als (20 ±1) Ω
Anlaufspannung der:Schaltung:
ca. 3 V
Überlastungsschutz: 250 V DC und AC Spitzenwert
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4. Referenztabelle
4.1 Tabelle mit SI-Einheiten
Quantity SI Unit Abbreviation
Spannung Volts V
Strom Ampere A
Leistung Watt W
Energie Joule J
Elektrische Ladung Coulomb C
Widerstand Ohm Ω
Kapazität Farad F
Induktivität Henry H
Frequenz Hertz Hz
4.2 Tabelle mit Präfixen
Prefix Power Numeric Representation
Tera (T) 1012 1 Billion
Giga (G) 109 1 Milliarde
Mega (M) 106 1 Million
Kilo (k) 103 1 Tausend
Kein Präfix 100 1 Einheit
Milli (m) 10−3 1 Tausendstel
Mikro (μ) 10−6 1 Millionstel
Nano (n) 10−9 1 Milliardstel
Pico (p) 10−12 1 Billionstel
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5. Messung
5.1 Gleichspannungsmessung1. Führen Sie den schwarzen Draht in den Anschluss "COM" und den roten Draht in denAnschluss "V/Ω" ein;
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2. Stellen Sie den Bereichsschalter auf den entsprechenden DCV-Bereich ein und legen Siedann die Prüfspitzen an die zu messende Quelle. Die Polarität wird auf dem Displayangezeigt.
Abbildung 1. Die gemessene Spannung in dieser Abbildung beträgt 12,35 VDC.
Abbildung 2. Die gemessene Spannung in dieser Abbildung beträgt 4,71 VDC.
Hinweis:1. Wenn der Bereich der zu messenden Spannung unbekannt ist, drehen Sie denMessbereichsschalter auf den höchstmöglichen Wert, dann entsprechend dem angezeigtenWert auf den entsprechenden Messbereich.2. Wenn auf dem Display "1" angezeigt wird, bedeutet dies, dass der Messbereichüberschritten wurde und der Messbereichsschalter in einen höheren Bereich eingestelltwerden muss.3. Messen Sie keine Spannung über 600 V, da dadurch eine Beschädigung desGerätestromkreises droht.4. Achten Sie beim Messen eines Starkstromkreises darauf, dass Sie keine Starkstromteiledes Stromkreises berühren.
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5.2 Wechselspannungsmessung1. Schließen Sie die schwarze Sonde an "COM" und die rote Sonde an "V/Ω" an;
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2. Stellen Sie den Messbereichsschalter auf den entsprechenden ACV-Bereich ein undführen Sie dann die Prüfspitzen an die zu messende Quelle.
Abbildung 3. Die gemessene Spannung in dieser Abbildung beträgt 240 V AC
Hinweis:
1. Wenn der Bereich der zu messenden Spannung unbekannt ist, drehen Sie denMessbereichsschalter auf den höchstmöglichen Wert, dann entsprechend dem angezeigtenWert auf den entsprechenden Messbereich.
2. Wenn auf dem Display "1" angezeigt wird, bedeutet dies, dass der Messbereichüberschritten wurde und der Messbereichsschalter in einen höheren Bereich eingestelltwerden muss.
3. Messen Sie keine Spannung über 600 V, da dadurch eine Beschädigung desGerätestromkreises droht.
4. Achten Sie beim Messen eines Starkstromkreises darauf, dass Sie keine Starkstromteiledes Stromkreises berühren.
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5.3 DC Strommessung1. Schließen Sie die schwarze Sonde an "COM" an. Die rote Sonde kann für die Messungvon bis zu 200 mA auf "V/Ω" oder für eine Messung von maximal 10 A auf "10 A" gestecktwerden.
Für 200 mA oder weniger können Sie die Sonden des Multimeters wie folgtanschließen
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Für 200 mA bis 10 A muss die rote Sonde in den 10ADC-Anschluss gesteckt werden.Siehe unten.
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2. Stellen Sie den Messbereichsschalter auf den entsprechenden DCA-Bereich (Abbildung 4ist auf 200 mA und Abbildung 5 auf 10 A) und legen Sie dann das Multimeter (die 2Messsonden) in eine Reihe mit dem Teil der Schaltung, bei dem Sie messen möchten, wieviel Strom er zieht. Die Polarität wird auf dem Display angezeigt.
Abbildung 4. Der gemessene Strom in dieser Abbildung beträgt 129,8 mA.
Abbildung 5. Der gemessene Strom in dieser Abbildung beträgt 3,07 A.
Hinweis:1. Bei unbekanntem Messbereich des zu messenden Stroms stellen Sie denMessbereichsschalter auf den höchsten Wert ein und drehen Sie ihn dann entsprechenddem angezeigten Wert auf den entsprechenden Bereich.2. Wenn auf dem Display "1" angezeigt wird, bedeutet dies, dass der Messbereichüberschritten wurde und der Messbereichsschalter auf einen höheren Bereich eingestelltwerden muss3. Der maximale Eingangsstrom beträgt 200 mA oder 10 A (je nachdem, an welchemAnschluss die rote Sonde eingesteckt wurde). Wenn Sie versuchen, einen über denmaximalen Eingangsspezifikationen liegenden Strom zu messen, wird die Sicherungdurchbrennen. Überprüfen Sie die Sicherung, wenn Sie keine Anzeige auf dem Displayhaben.
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5.4 Batterie Test1. Schließen Sie den schwarzen Draht an den Anschluss "COM" und den roten Draht an denAnschluss "V/Ω" an;
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2. Platzieren Sie den Bereichsschalter auf die entsprechende Batterie, die Sie messenmöchten. Die Polarität wird auf dem Display angezeigt.
Für den 1,5-V-Batterietest gibt es eine 40-Ohm-Widerstandsprüflast, die intern imMultimeter enthalten ist. Auf dem Bildschirm wird der Stromfluss in mA angezeigt, je höherder Strom ist, desto stärker ist die Batterie.
Abbildung 6. Der in dieser Abbildung gemessene Strom beträgt 38,4 mA
Für den 9-V-Batterietest gibt es eine Testlast mit 400-Ohm-Widerstand, die intern imMultimeter enthalten ist. Der Bildschirm zeigt den Stromfluss in mA an. Je höher der Stromist, desto stärker ist die Batterie
Abbildung 7. Der in dieser Abbildung gemessene Strom beträgt 21 mA.
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5.5 Widerstandsmessung1. Verbinden Sie den schwarzen Draht mit "COM" und den roten Draht mit dem"V/Ω"-Anschluss;
2. Bringen Sie den Messbereichsschalter auf den entsprechenden Widerstandsbereich undschließen Sie die beiden Prüfsonden an das zu messende Element an.
Abbildung 8. Der gemessene Widerstand in dieser Abbildung beträgt 9,89 KΩ.
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Abbildung 9. Der gemessene Widerstand in dieser Abbildung beträgt 6.2 Ω.
Hinweis:
1. Überschreitet der Widerstandswert den gewählten Messbereich, wird auf dem Display "1"angezeigt und der Messbereichsschalter sollte auf einen höheren Messbereich umgestelltwerden. Wenn der gemessene Widerstandswert mehr als 1 MΩ beträgt, dauert es ein paarSekunden, bis sich der Messwert stabilisiert, dies ist im Hochwiderstandsmodus normal.
2. Wenn der Anschluss offen ist, wird der Überlastungszustand angezeigt.
3. Stellen Sie beim Messen des On-Line-Widerstands sicher, dass die gesamteStromversorgung des zu prüfenden Schaltkreises ausgeschaltet ist und alle Kondensatorenvollständig entladen sind.
4. Führen Sie keine Spannung im Widerstandsbereich zu.
5. Berühren Sie die beiden Testsonden nicht gleichzeitig, da der Widerstand Ihres Körpersparallel zu dem zu messenden Widerstand addiert wird. .
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5.6 Diodenprüfung1. Schließen Sie die schwarze Sonde an "COM" und die rote Sonde an "V/Ω" an. (BeachtenSie, dass die Polarität der roten Sonde "+" ist).
2. Stellen Sie den Messbereichsschalter auf " ". Schließen Sie die schwarze Sonde andie Kathode und die rote Sonde an die Anode an.
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Auf dem Display wird der ungefähre Abfall der Durchlassspannung angezeigt.
Abbildung 10. Die gemessene Durchlassspannung in dieser Abbildung ist 0.683 V.
Abbildung 11. Wenn die Sonden falsch angeschlossen werden, wird auf dem Display"1" angezeigt.
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5.7 Durchgangsprüfung
1. Schließen Sie die schwarze Sonde an "COM" und die rote Sonde an "V/Ω" an.
2. Stellen Sie den Messbereichsschalter auf " ". Schließen Sie die Sonden an denStromkreis oder die Komponente an, um deren Leitfähigkeit zu prüfen.
Wenn eine Leiterbahn angeschlossen ist, piept das Multimeter, auf dem Display wirdder Widerstand des Stromkreises oder der Komponente angezeigt.
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Abbildung 12. Wenn eine Leiterbahn angeschlossen ist, piept das Multimeter.
Wenn eine Leiterbahn unterbrochen wurde, piept das Multimeter nicht, die Anzeigezeigt "1".
Abbildung 13. Wenn eine Leiterbahn unterbrochen ist, piept das Multimeter nicht.
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6. Grundlegende Konzepte6.1 Ohm'sches Gesetz
Dieses Gesetz veranschaulicht die Beziehung zwischen der Spannung, dem Stromund dem Widerstand.
𝑉 = 𝐼 · 𝑅
𝑅 = 𝑉𝐼
𝐼 = 𝑉𝑅
I ist der Strom im Widerstand.V ist die Spannung am Widerstand.R ist der Widerstand.
6.1.1 BeispielBerechnen Sie den Strom in diesem Stromkreis.
Wir können ganz einfach das Ohmsche Gesetz anwenden:: 𝐼 = 𝑉𝑅
3 𝑉510 Ω = 0. 00588 𝐴 = 5. 88 𝑚𝐴
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Wenn wir diese Schaltung in Realität nachbauen und den Strom mit dem Multimeterwie im folgenden Schaltplan messen:
Auf dem Bildschirm des Multimeters sollten wir lesen: 5.88 mA
Dies gilt jedoch nur für eine ideale Schaltung. In der Realität werden wir diesenspezifischen Wert nicht erhalten, da jede Komponente in dieser Schaltung eine gewisseToleranz aufweist, zum Beispiel, wenn wir den Widerstand messen:
Abbildung 14. Der gemessene Widerstand in dieser Abbildung beträgt 508 Ω.
Hinweis:Klemmen Sie die Batterie ab, wenn Sie den Widerstand messen, sonst kann das Multimeterbeschädigt werden.
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Wenn wir die Spannung um den Widerstand herum messen:
Abbildung 15. Die gemessene Spannung in dieser Abbildung beträgt 3,29 V DC.
Berechnen wir die neuen Werte:3.28 𝑉508 Ω = 6. 45 𝑚𝐴
Tatsächlich wird er jedoch aufgrund des Widerstands des Multimeters selbst wenigerals 6.45 mA betragen:
Abb. 16. Der gemessene Strom in dieser Abbildung beträgt 6 mA
Allerdings können wir uns auf unsere Berechnung verlassen “3 𝑉
510 Ω = 5. 88 𝑚𝐴” weil 5.88 mA ist nahezu gleich zu 6 mA.
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6.2 Joule'sches Gesetz der elektrischen LeistungDie elektrische Leistung ist die abgegebene Leistung eines Widerstandes pro
Zeiteinheit, wobei die Leistungseinheit in Watt angegeben wird.
𝑃 = 𝐼 · 𝑉
𝑃 = 𝐼2 · 𝑅
𝑃 = 𝑉2
𝑅
P ist die Leistung am WiderstandI ist die Stromstärke durch den Widerstand.V ist die Spannung um den Widerstand.R ist der Widerstand.
Hinweis: Es gibt viele Arten von Strahlungsleistung, beispielsweise Rotationsleistung, Licht,Wärme, etc..
6.2.1 BeispielDie Leistung am Widerstand berechnen.
Um die Leistung am Widerstand zu berechnen, benötigen wir zwei der folgendenWerte: Spannung, Strom oder Widerstand.
In unserem Beispiel kennen wir die Spannung und den Widerstand, also können wir dieseFormel verwenden:
𝑃 = 𝑉2
𝑅
(3 𝑉)2
510 Ω = 0. 0176 𝑊 = 17. 6 𝑚𝑊
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Betrachten wir, was man erhält, wenn man diese Schaltung in der Realität nachbautund die Leistung mit dem Multimeter berechnet.
Abbildung 17. Der in dieser Abbildung gemessene Widerstand ist 508 Ω.
Hinweis:Klemmen Sie die Batterie bei der Widerstandsmessung ab, sonst kann das Multimeterbeschädigt werden.
Abbildung 18. Die gemessene Spannung in dieser Abbildung beträgt 3,29 V DC.
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Wenn wir also die neuen Werte berechnen:(3.29 𝑉)2
508 Ω = 21. 3 𝑚𝑊Wir können uns auf unsere Berechnung “
” verlassen, da 17.6 mW is annähernd gleich zu(3 𝑉)2
510 Ω = 0. 0176 𝑊 = 17. 6 𝑚𝑊21.3 mW ist
Wenn der Strom zur Berechnung der Leistung verwendet werden soll
Abbildung 19. Der in dieser Abbildung gemessene Strom beträgt 6 mA.
Wir können die erste Formel verwenden, die folgendermaßen lautet:𝑃 = 𝐼 · 𝑉3. 29 𝑉 · 6 𝑚𝐴 = 0. 0197 𝑊 = 19. 7 𝑚𝑊
Und die zweite Formel lautet:
𝑃 = 𝐼2 · 𝑅
(6 𝑚𝐴)2 · 510 Ω = 0. 0183 𝑊 = 18. 3 𝑚𝑊
Somit sind alle Formeln fast gleich:: 21.3 mW, 19.7 mW, 18.3 mW
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6.3 Kirchhoffsche Regeln
6.3.1 Kirchhoffsches StromgesetzIn den Knotenpunkt eintretende Ströme sind gleich den den Knotenpunkt
verlassenden Strömen
𝐼𝐼𝑛1
+ 𝐼𝐼𝑛2
= 𝐼𝑂𝑢𝑡1
+ 𝐼𝑂𝑢𝑡2
6.3.2 Kirchhoffsches SpannungsgesetzDie Summe aller Spannungen in der Masche ist gleich Null.
𝑅1
𝑉1
𝑅2
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6.3.3 BeispielBerechnen Sie die Spannung an den Widerständen.
Im vorliegenden Fall werden wir das Kirchhoffsche Stromgesetz verwenden, dazumüssen wir die Strombahnen unterstellen und wir müssen zwei Maschen annehmen, damitwir das Kirchhoffsche Spannungsgesetz verwenden können.
Um das Kirchhoff'sche Spannungsgesetz anwenden zu können, müssen wir einigeRegeln kennen, z. B. in L1, wenn die Masche die Batterie von - nach + durchläuft,schreiben wir es in die Gleichung (+3 V), wenn die Masche die Batterie aber von + nach -durchläuft, schreiben wir es als (-3 V). Wenn die Schleife den Widerstand in der gleichenRichtung wie der Strom durchläuft, schreiben wir ( ), aber wenn sie den− 2. 2 𝑘Ω · 𝐼
1
Widerstand in der entgegengesetzten Richtung wie der Strom durchläuft, schreiben wir).(+ 2. 2 𝑘Ω · 𝐼
1
Wir erhalten diese Gleichung aus L1.Gleichung 1: 3 𝑉 − (𝐼
1 · 2. 2 𝑘Ω) − (𝐼
3 · 680 Ω) = 0 𝑉
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Wir erhalten diese Gleichung aus L2.Gleichung 2: (𝐼
3 · 680 Ω) + 3 𝑉 − (𝐼
2 · 47 Ω) = 0 𝑉
Wir erhalten diese Gleichung aus dem Knotenpunkt. .Gleichung 3: 𝐼
1 = 𝐼
2 + 𝐼
3
Nun wollen wir etwas Mathematik zur Berechnung von , und anwenden𝐼1
𝐼2
𝐼3
Gleichung 1: 3 𝑉 − (𝐼1 · 2. 2 𝑘Ω) − (𝐼
3 · 680 Ω) = 0 𝑉
3 𝑉 − (𝐼3 · 680 Ω) = 𝐼
1 · 2200 Ω
𝐼1
= 3 𝑉2200 Ω −
𝐼3
·680 Ω
2200 Ω→ Daraus wird Gleichung 4𝐼
1 = 0. 001363 𝐴 − (𝐼
3 · 0. 3091)
Gleichung 2: (𝐼3 · 680 Ω) + 3 𝑉 − (𝐼
2 · 47 Ω) = 0 𝑉
𝐼2 · 47 Ω = (𝐼
3 · 680 Ω) + 3 𝑉
𝐼2
=𝐼
3 · 680 Ω
47 Ω + 3 𝑉47 Ω
→ Daraus wird Gleichung 5𝐼2 = (𝐼
3 · 14. 468) + 0. 0638 𝐴
Gleichung 4: 𝐼1 = 0. 001363 𝐴 − (𝐼
3 · 0. 3091)
Gleichung 5: 𝐼2 = (𝐼
3 · 14. 468) + 0. 0638 𝐴
Gleichung 3: 𝐼1 = 𝐼
2 + 𝐼
30. 001363 𝐴 − (𝐼
3 · 0. 3091) = (𝐼
3 · 14. 468) + 0. 0638 𝐴 + 𝐼
3− 𝐼
3 · 0. 3091 = (𝐼
3 · 14. 468) + 0. 0638 𝐴 − 0. 001363 𝐴 + 𝐼
3− 𝐼
3 · 0. 3091 = (𝐼
3 · 14. 468) + 0. 062437 + 𝐼
3− 0. 062437 = (𝐼
3 · 0. 3091) + (𝐼
3 · 14. 468) + 𝐼
3− 0. 062437 = 15. 7771 · 𝐼
3𝐼
3 = − 0. 003957 𝐴
Gleichung 4: 𝐼1 = 0. 001363 𝐴 − (𝐼
3 · 0. 3091)
𝐼1 = 0. 001363 𝐴 − (− 0. 003957 𝐴 · 0. 3091)
𝐼1 = 0. 001363 𝐴 + 0. 001223 𝐴
𝐼1 = 0. 002586 𝐴
Gleichung 5: 𝐼2 = (𝐼
3 · 14. 468) + 0. 0638 𝐴𝐼
2 = (− 0. 003957 𝐴 · 14. 468) + 0. 0638 𝐴
𝐼2 = − 0. 05725 𝐴 + 0. 0638 𝐴
𝐼2 = 0. 00655 𝐴
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Vergessen Sie nicht, dass wir die Richtungen der Ströme vorausgesetzt haben - beieiner positiven Lösung, wie und , ist die vorausgesetzte Richtung richtig, bei einer𝐼
1𝐼
2
negativen Lösung, wie , ist die vorausgesetzte Richtung falsch, wir müssen sie also𝐼3
Diese Gleichung lautet dann:𝐼1 = 𝐼
2 + 𝐼
3𝐼
2 = 𝐼
1 + 𝐼
3
Nun ist es einfach, die Spannung an den Widerständen mit Hilfe des OhmschenGesetzes zu berechnen: 𝑉 = 𝐼 · 𝑅
Die Spannung an 2.2 KΩ𝑉 = 𝐼
1 · 2. 2 𝑘Ω
𝑉 = 0. 002586 · 2200 Ω𝑉 = 5. 7 𝑉
Die Spannung an 680 Ω𝑉 = 𝐼
3 · 680 Ω
𝑉 = 0. 003957 · 680 Ω𝑉 = 2. 7 𝑉
Die Spannung an 47 Ω𝑉 = 𝐼
2 · 47 Ω
𝑉 = 0. 00655 𝐴 · 47 Ω𝑉 = 0. 3 𝑉
Jetzt stellen wir diese Schaltung in die Realität her und messen die Spannung um dieWiderstände mit dem Multimeter.
Die gemessene Spannung um den 2,2 KΩ-Widerstand beträgt 6,23 Volt
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Abbildung 20. Die gemessene Spannung in dieser Abbildung beträgt 6.23 V DC.
Die gemessene Spannung rund um den 680 Ω-Widerstand beträgt 2,94 Volt
Abbildung 21. Die gemessene Spannung in dieser Abbildung beträgt 2.94 V DC.
Die gemessene Spannung rund um den 47 Ω-Widerstand beträgt 0,33 Volt
Abbildung 22. Die gemessene Spannung in dieser Abbildung beträgt 0.33 V DC.
Wir können uns also auf unsere Berechnung verlassen, aufgrund der Toleranz derKomponenten werden wir immer kleine Unterschiede zwischen den Berechnungen und denrealen Messungen feststellen.
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6.4 NebenschlusswiderstandDabei wird der Strom durch ein Bad in der Schaltung mit einem Widerstand von
kleinem Wert gemessen, wir unterbrechen die Schaltung und schließen sie mittels desNebenschlusswiderstandes wieder an. In der Regel handelt es sich dabei um einenWiderstand hoher Leistung, damit er den durch ihn fließenden Strom verarbeiten kann.
Nach dem Ohm'schen Gesetz “ ” ergibt sich also ein𝑉 = 𝐼 · 𝑅Nebenschlusswiderstand, der von einem Strom durchlaufen wird, wodurch eine Spannungum ihn herum erzeugt wird, die wir dann mit dem Multimeter messen.
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6.4.1 BeispielIn dieser Schaltung verwenden wir einen 7,5 Ω-Widerstand als Nebenschluss und
berechnen den Strom mit dem Ohmschen Gesetz
Anschließend wird die Spannung um den 7,5 Ω Nebenschlusswiderstand mit demMultimeter gemessen.
Abbildung 23. Die in dieser Abbildung gemessene Spannung beträgt 1,88 V DC.
Das Ohmsche Gesetz anwenden “ “𝑉 = 𝐼 · 𝑅1. 88 𝑉 = 𝐼 · 7. 5 Ω
𝐼 = 1.88 𝑉7.5 Ω = 0. 251 𝐴 = 251 𝑚𝐴
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Messen wir nun den Strom mit dem Multimeter, und vergleichen ihn mit unserenBerechnungen.
Abbildung 24. Die in dieser Abbildung gemessene Spannung beträgt 230 mA.
Für den Widerstand gibt es aber eine Toleranz, wir messen den Widerstand..
Abbildung 25. Der gemessene Widerstand in dieser Abbildung beträgt 8,4 Ω.
Wenn wir erneut mit dem Ohmschen Gesetz rechnen ” “𝑉 = 𝐼 · 𝑅1. 88 𝑉 = 𝐼 · 8. 4 Ω
𝐼 = 1.88 𝑉8.4 Ω = 0. 224 𝐴 = 224 𝑚𝐴
Auf diese Art und Weise können wir also den Strom messen, 224 mA entsprechenfast 230 mA.
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6.5 Den richtigen Widerstand für eine LED auswählenUm den Widerstand für eine LED zu berechnen, müssen wir die Durchlassspannung
der LED kennen. LEDs unterscheiden sich in ihrem Widerstand. Da sie nicht nach demOhmschen Gesetz arbeiten, müssen wir den Strom begrenzen, der durch sie fließt.
Wir benötigen die Spannung um die LED herum. Normalerweise benötigt eine5-mm-LED 15-30 mA, um gut beleuchtet zu sein. Nachdem wir die Durchlassspannung fürdie LED kennen, ist es einfach, den Widerstand zu berechnen
Um die Durchlassspannung zu messen, schließen wir einen hochohmigenWiderstand an, um sicherzustellen, dass ein geringer Strom durch die LED fließt.
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6.5.1 BeispielBerechnen Sie den Widerstand der folgenden Verbindung für eine rote LED, damit
diese etwa 20 mA verbraucht.
Nun bauen wir die Schaltung mit einer roten LED und nutzen einen hohenWiderstand, in unserem Fall einen 2.2 KΩ-Widerstand und messen die Durchlassspannungmit dem Multimeter.
Abbildung 26. Die in dieser Abbildung gemessene Spannung beträgt 1,878 V DC.
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Und die Stromstärke in diesem Stromkreis messen. .
Abbildung 27. Der gemessene Strom in dieser Abbildung beträgt 3,03 mA.
Lassen Sie uns nun den Widerstandswert berechnen. Wir haben eine 9-V-Batterie,die Spannung an der LED beträgt 1,878 V, also ist die Spannung am Widerstand9 𝑉 − 1. 878 𝑉 = 7. 122 𝑉
Wenden wir nun das Ohmsche Gesetz an: 𝑅 = 𝑉𝐼
𝑅 = 7.122 𝑉20 𝑚𝐴 = 356. 1 Ω
Der nächste Standardwert ist 330 Ω.
Nun bauen wir die Verbindung mit einem 330-Ω-Widerstand erneut auf und messenerneut die Durchlassspannung und den Strom.
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Abbildung 28. Die in dieser Abbildung gemessene Spannung beträgt 2.01 V DC.
Abbildung 29. Der gemessene Strom in dieser Abbildung beträgt 18.82 mA.
18.82 mA ist nah an 20 mA.
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6.6 Messen des Innenwiderstands einer BatterieZur Messung des Innenwiderstands einer Batterie mit dem Multimeter müssen wir
die folgenden Schritte befolgen. Zuerst müssen wir die Spannung der Batterie messen.
Im zweiten Schritt schließen wir einen Widerstand an die Batterie an und messendessen Spannung.
Drittens führen wir einige Berechnungen unter Verwendung des Ohm'schenGesetzes durch.
Berechnen Sie den Strom, der durch den Widerstand fließt:𝑅
𝑉
𝑅 = 𝐼 Ziehen Sie die Spannung der Batterie von der Spannung am Widerstand ab: 𝐵
𝑉 − 𝑅
𝑉 = 𝐵
𝑅𝑉
Da wir nun den Strom und die Spannung am Innenwiderstand kennen, können wir den Wert
des Innenwiderstandes berechnen:𝑉𝐼 = 𝐼
𝐵𝑅
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6.6.1 BeispielBestimmen Sie den Innenwiderstand für eine 9-V-Batterie. Zuerst müssen wir die
Spannung der Batterie messen.
Abbildung 30. Die in dieser Abbildung gemessene Spannung beträgt 8,96 V DC.
Anschließend verbinden wir einen Widerstand mit der Batterie und messen dessenSpannung, in unserem Fall mit einem 510 Ω-Widerstand.
Abbildung 31. Die in dieser Abbildung gemessene Spannung beträgt 8.50 V DC.
Als Drittes führen wir einige Berechnungen mit Hilfe des Ohm'schen Gesetzes durch.
Berechnen Sie den Strom, der durch den Widerstand fließt:𝑅
𝑉
𝑅 = 𝐼8.50 𝑉510 Ω = 0. 0167 𝐴 = 16. 7 𝑚𝐴
Ziehen Sie die Spannung der Batterie von der Spannung am Widerstand ab.𝐵
𝑉 − 𝑅
𝑉 = 𝐵
𝑅𝑉8. 96 𝑉 − 8. 50 𝑉 = 0. 46 𝑉
Da wir nun den Strom und die Spannung am Innenwiderstand kennen, können wir
den Wert des Innenwiderstandes berechnen: 𝑉𝐼 = 𝐼
𝐵𝑅0.46 𝑉
0.0167 𝐴 = 27. 54 Ω
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6.7 Überprüfung einiger Komponenten mit dem MultimeterIn diesem Abschnitt werden wir einige Komponenten mittels eines Multimeters
testen.
6.7.1 Potentiometer Test
Zunächst messen wir den Widerstand zwischen A - C.
Abbildung 32. Der gemessene Widerstand dieser Abbildung beträgt 48,8 KΩ.
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Anschließend messen wir den Widerstand zwischen A - B und B - C. Die Summe derbeiden Werte muss gleich A - C sein.
Abbildung 33. Der in der Abbildung gemessene Widerstand beträgt 14,6 KΩ.
Abbildung 34. Der in der Abbildung gemessene Widerstand beträgt 34.7 KΩ.
, 49.3 KΩ kommt 48.8 KΩ sehr nah.14. 6 𝑘Ω + 34. 7 𝑘Ω = 49. 3 𝑘Ω
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6.7.2 BJT Transistor TestNPN
Der NPN Typ besteht aus zwei N-Bereichen, die durch einen P-Bereich voneinandergetrennt sind, wir können also eine Diode zwischen B - C und zwischen B - E voraussetzen.
Wir können nun den NPN Transistor wie 2 Dioden testen. Um die erste Diode (B - C)zu testen, müssen wir die rote Sonde an die Anode ("Basis" des Transistors) und dieschwarze Sonde an die Kathode ("Kollektor" des Transistors) anschließen.
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Abbildung 35. Die gemessene Durchlassspannung in dieser Abbildung ist 0.667 V
Zum Prüfen der zweiten Diode (B - E) müssen wir die rote Sonde an die Anode, diedie Basis des Transistors bildet, und die schwarze Sonde an die Kathode, die denTransistoremitter darstellt, anschließen.
Abbildung 36. Die gemessene Durchlassspannung in dieser Abbildung beträgt 0.669V
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PNP
Der Typ PNP besteht aus zwei P-Bereichen, die durch einen N-Bereich getrenntsind, man kann also eine Diode zwischen B - C und zwischen B - E unterstellen.
So können wir den PNP Transistor in Form von 2 Dioden testen. Um die erste Diode(B - E) zu testen, müssen wir die schwarze Sonde an die Kathode ( die Basis desTransistors) und die rote Sonde an die Anode ( den Transistoremitter) anschließen.
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Abbildung 37. Die gemessene Durchlassspannung in dieser Abbildung beträgt0.671 V.
Um die zweite Diode (B - C) zu testen, müssen wir die schwarze Sonde an dieKathode anschließen, die die Basis des Transistors darstellt und die rote Sonde an dieAnode anschließen, die den Kollektor des Transistors darstellt
Abbildung 38. Die gemessene Durchlassspannung in dieser Abbildung beträgt0,672 V.
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PLUSIVO KITS
MULTIMETER-KITS
Digitalmultimeter-Kit AC Strommesszange AC/DC Strommesszange
ELEKTRONIK-LERNKITS
Nano Super Starter Kit Wireless Super Starter Kit mit ESP8266(Programmierbar mit Arduino IDE)
Mikrocontroller Super Starter Kit Pi 4 Super Starter Kit
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LOTKOLBEN SETS
Lötkolben Set V0 Lötkolben Set V1 Lötkolben Set mitMultimeter Lötkolben Set V3
DRAHT-KITS
A. 6 Spulen in verschiedenen Farben
Verseilte silikonbeschichteteDrähte AWG / Anzahl der Stränge Länge
18 AWG / 150 Kupferstränge 5 Meter pro Farbe
20 AWG / 100 Kupferstränge 7 Meter pro Farbe
22 AWG / 60 Kupferstränge 7 Meter pro Farbe
24 AWG / 40 Kupferstränge 9 Meter pro Farbe
30 AWG / 11 Kupferstränge 20 Meter pro Farbe
Massive PVC-beschichtete Drähte AWG Länge
18 AWG 5 Meter pro Farbe
20 AWG 7 Meter pro Farbe
22 AWG 10 Meter pro Farbe
24 AWG 11 Meter pro Farbe
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B. 2 Farben (rot und schwarz)
12 Gauge Silikondraht-Kit AWG / Anzahl der Stränge
3 Meter pro Farbe / 680 Kupferstränge
8 Meter pro Farbe / 680 Kupferstränge
LED-KITS
3mm und 5mm LED Kit (310 Stück) 5 mm diffuse LED-Kits (600 Stück)
3 mm diffuse LED-Kits (1000 Stück) LED-Kits mit 3 mm klarer Linse (1000Stück)
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ANDERE PLUSIVO-KITS
Widerstandskit Transistor-Kit
Dupont Connector Kit Potentiometer-Kit
Pi 4 Netzteil-Kit Lötdraht- und Pasten-Kit
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