LA2-NET

Vermaschte Netze und Ersatzquellen

Aufgabenstellung

· Messung von Spannungen und Strömen in Netzwerken.

· Berechnung einer Ersatzquelle

· Ermittlung von U/I-Kennlinien

1 Gegebenes Netzwerk

Die im weiteren Text erwähnten Spannungen und Ströme sind nach den jeweiligen Widerständen benannt.

2 Messungen

Es wurden folgende Messungen durchgeführt:

· Spannungen an allen Widerständen im Leerlauf des Netzwerks (R_L gleich unendlich)

· Spannungen an allen Widerständen mit einer Belastung von R_L=330W

· Messung aller Ströme (R_L=330W) mit einer Kontrolle des Spannungsabfalls am Amperemeter Mithilfe von Strom/Spannungsrichtiger Messung (Differenz ist U am Amperemeter)

Messung an Widerstand/Quelle	Spannung U_x Leerlauf	Spannung U_x belastet mit R_L	Ströme	Spannung U_x spannungsrichtig	Spannung U_x stromrichtig
R₁	4,42 V	4,42 V	10,04 mA	4,59 V	4,69 V
R₂	0,78 V	0,786 V	0,89 mA	0,608 V	0,700 V
R3	3,462 V	3,46 V	4,19 mA	4,18 V	4,23 V
R₄	0,0 V	4,62 V	2,10 mA	0,45 V	0,47 V
R₅	1,968 V	1,165 V	2,07 mA	1,13 V	1,16 V
R₆	4,85 V	4,73 V	5,78 mA	4,69 V	4,74 V
R_L	1,968 V	0,699 V	2,10 mA	0,69 V	0,71 V
I₀	-	-	4,85 mA	-	-

Interpretation der Meßergebnisse:

Überlegungen zum Einfluß des Multimeters auf das Netzwerk:

Bei der Spannungsmessung ist wegen des -gegenüber den Widerständen im Netzwerk- sehr großen Innenwiderstands des Voltmeters (10MW) praktisch kein Fehler vorhanden.

Bei der Strommessung wird durch das Amperemeter ein geringer Spannungsverlust verursacht (0,2V bei I_max laut Manual), der bei zwar bei der Spannungsmessung merkbar, jedoch bei dem Strom nicht so schwerwiegend ist, da die Abweichung

a) durch R dividiert wird

b) die Ströme sehr gering sind und

c) bei der Messung andere, z.T. größere Fehler auftreten (z.B. Übergangswiderstände, ...).

Man erkennt letzteres auch an folgendem Beispiel: Bei R₁ sind größere Differenzen zwischen der reinen Spannungsmessung mit Last (4.42V) und der Spannungs-/Strommessung (4,59V) vorhanden als z.B. bei R_L(0,699 zu 0,69V), obwohl R_L kleiner ist als R₁ und somit der Spannungsabfall am Multimeter eine größere Wirkung haben sollte.

Bei den Widerständen, die von den Klemmen weit entfernt sind, ist fast kein Unterschied mit und ohne Last erkennbar.

3 Berechnung der Ersatzquellen

3.1 Ermittlung des Ersatzinnenwiderstands