Vorbemerkung: Sie sehen hier zwei Arbeitsblätter , die sich darin unterscheiden, dass das erste für ein bestimmtes Analog-Multimeter und das zweite für ein bestimmtes Digital-Multimeter konzipiert ist. Beide Blätter können also nur eine Anregung für den Einsatz in Ihrem Unterricht sein.
Datum:.............
Name:.......................................
Vorbemerkung: Wenn man an einen
Metalldraht eine Spannung (z.B. 2V) anlegt (also auch Strom fließt), dann
kann man längs des Drahtes
jedes beliebige Spannungspotential zwischen 2 Volt und 0 Volt mit einem
normalen Spannungsmesser abgreifen.
Liegt die Spannung an einem
sehr schlechten Leiter, ist die Stromstärke also sehr gering (z.B. 1nA), dann
würde ein normales Messgerät so viele Ladungen pro Sekunde abziehen, dass keine
sinnvolle Messung zustande käme.
Ein guter Messverstärker entnimmt beim Messvorgang aber nur wenige pA, beeinflusst das Messobjekt also kaum.
Versuchsmaterial: Analog-Multimeter, 1 blaues
Kabel (kurz), 1 Schutz-Kabel, 1 schwarzes Kabel (lang),
1 gelbes Kabel (lang),
Krokodilklemme, Messverstärker, Flachbatterie, div. Elektroden,
2 Experimentierkabel mit
Krokodilklemmen, Papierblätter DIN A4, Fineliner o.ä., Bleistift
Vorbereitungen: (Bitte
die Reihenfolge beachten! Punkte abhaken!)
1. Den
Drehschalter des Multimeters auf 10V im Bereich DCV (weiße Ziffern) stellen.
2. Das blaue Kabel in die mit -COM gekennzeichnete Buchse und das
Schutz-Kabel in die mit +
gekennzeichnete Buchse stecken.
3. Das blaue Kabel in die schwarze Buchse und
das Schutz-Kabel in die rote Buchse des Messverstärker-Ausgangs stecken.
4. Die schwarze Eingangsbuchse des
Messverstärkers über das lange, schwarze Kabel und eine Krokodilklemme mit dem
Minuspol der Flachbatterie verbinden.
5. Das lange, gelbe Kabel in die rote
Eingangsbuchse des MVs stecken.
6. Den
linken Kippschalter des Messverstärkers auf „U“ und den rechten auf „mC-V-mA“ stellen.
7. Die
beiden Drehknöpfe am Messverstärker in Mittelstellung (=Markierung nach oben)
bringen.
8. Den
Messverstärker an der Rückseite einschalten. Jetzt muss vorne eine LED grün
aufleuchten.
Sollte das Multimeter nun
eine hohe positive Spannung anzeigen, so geht dies auf den offenen Messeingang
des MV zurück. Dieser Effekt wird bei der Messung verschwinden.
Achtung: Sollte der Zeiger des Multimeters nach links ausschlagen, haben Sie das
Schutzkabel falsch herum angebracht. MV
sofort ausschalten und Schutz-Kabel umdrehen.
Jetzt
ist der Messverstärker bereit für die Spannungsmessung.
Versuchsdurchführung: Wählen Sie zwei Elektroden aus, schließen Sie diese
an die Flachbatterie an und legen Sie sie probeweise auf ein Blatt Papier
(Umriss mit Bleistift nachfahren)!
Tränken Sie dieses Blatt
Papier nun mit Leitungswasser, lassen Sie das überschüssige Wasser abtropfen
und legen Sie das Blatt auf den Tisch.
Nun
werden die beiden Elektroden gemäß der Umrisszeichnung aufgelegt.
Mit dem
freien Ende des gelben Kabels kann nun die Spannungsmessung beginnen.
Messen
Sie zunächst an beliebigen Stellen des Blattes, um Übung in dieser Messung zu
erhalten!
Suchen Sie sodann mehrere
Stellen, die das gleiche Potential (also z.B. 3 Volt) aufweisen. Kennzeichnen
Sie jede Stelle mit einem kleinen Punkt des Fineliners (Bleistift zerreißt das Papier!).
Ermitteln
Sie derartige Potentialpunkte für 0,5 – 1,0 - 1,5 – 2,0 - 2,5 – 3,0 und 3,5
Volt!
Nach Beendigung der Messung
und dem Trocknen des Papiers werden die zusammengehörenden Punkte zu Linien
verbunden. Diese Linien stellen Äquipotentiallinien dar. Beim Beschriften
dieser Linien müssen Sie berücksichtigen, dass durch die Diode im Schutz-Kabel
0,4 Volt zu wenig angezeigt werden. Die Linie für 0,5 V ist also eigentlich die
Linie für 0,9 V etc.
Übrigens:
Probieren Sie doch am Ende des Versuchs mal, mit dem Multimeter ohne Messverstärker
die Spannung an einem der markierten Punkte zu messen...
Datum:.............
Name:.......................................
Vorbemerkung: Wenn man an einen
Metalldraht eine Spannung (z.B. 2V) anlegt (also auch Strom fließt), dann
kann man längs des Drahtes
jedes beliebige Spannungspotential zwischen 2 Volt und 0 Volt mit einem
normalen Spannungsmesser abgreifen.
Liegt die Spannung an einem
sehr schlechten Leiter, ist die Stromstärke also sehr gering (z.B. 1nA), dann
würde ein normales Messgerät so viele Ladungen pro Sekunde abziehen, dass keine
sinnvolle Messung zustande käme.
Ein guter Messverstärker entnimmt beim Messvorgang aber nur wenige pA, beeinflusst das Messobjekt also kaum.
Versuchsmaterial: Digital-Multimeter (DMM), 1
blaues Kabel (kurz), 1 rotes Kabel (kurz), 1 schwarzes Kabel
(lang),
1 gelbes Kabel (lang), Krokodilklemme, Messverstärker, Flachbatterie, div.
Elektroden,
2 Experimentierkabel
mit Krokodilklemmen, Papierblätter DIN A4, Fineliner o.ä., Bleistift
Vorbereitungen: (Bitte
die Reihenfolge beachten! Punkte abhaken!)
1. Links am
DMM sind einige Druckschalter. Der oberste (rote) darf nicht gedrückt sein. Der
mittlere schwarze („V“) wird
gedrückt und der rote für den Bereich 20V.
2. Das blaue
Kabel wird in die schwarz umrahmte Buchse „COM“ gesteckt und das rote Kabel in
die rechte Buchse „WVmA“.
3. Mit dem
Schiebeschalter links oben wird das DMM eingeschaltet. Sollte auf der Anzeige
BATT zu lesen sein, muss die Batterie
ausgewechselt werden.
4. Das blaue Kabel in die schwarze Buchse und
das rote Kabel in die rote Buchse des Messverstärker-Ausgangs stecken.
5. Die schwarze Eingangsbuchse des Messverstärkers über das lange, schwarze Kabel
und eine Krokodilklemme mit dem Minuspol der Flachbatterie verbinden.
6. Das lange, gelbe Kabel in die rote
Eingangsbuchse des MVs stecken.
7. Den
linken Kippschalter des Messverstärkers auf „U“ und den rechten auf „mC-V-mA“ stellen.
8. Die
beiden Drehknöpfe am Messverstärker in Mittelstellung (=Markierung nach oben)
bringen.
9. Den
Messverstärker an der Rückseite einschalten. Jetzt muss vorne eine LED grün
aufleuchten.
Das DMM zeigt nun eine hohe Spannung an. Diese geht auf den offenen Messeingang des MV zurück und verschwindet, sobald Sie mit der Messung beginnen.
Jetzt ist der Messverstärker
bereit für die Spannungsmessung.
Versuchsdurchführung: Wählen Sie zwei Elektroden
aus, schließen Sie diese an die Flachbatterie an und legen
Sie sie
probeweise auf ein Blatt Papier (Umriss mit Bleistift nachfahren)!
Tränken Sie dieses Blatt
Papier nun mit Leitungswasser, lassen Sie das überschüssige Wasser abtropfen
und legen Sie das Blatt auf den Tisch.
Nun
werden die beiden Elektroden gemäß der Umrisszeichnung aufgelegt.
Mit dem
freien Ende des gelben Kabels kann nun die Spannungsmessung beginnen.
Messen
Sie zunächst an beliebigen Stellen des Blattes, um Übung in dieser Messung zu
erhalten!
Suchen Sie sodann mehrere
Stellen, die das gleiche Potential (also z.B. 3 Volt) aufweisen. Kennzeichnen
Sie jede Stelle mit einem kleinen Punkt des Fineliners (Bleistift zerreißt das Papier!).
Ermitteln
Sie derartige Potentialpunkte für 0,5 – 1,0 - 1,5 – 2,0 - 2,5 – 3,0 - 3,5 und
4,0 Volt!
Nach Beendigung der Messung
und dem Trocknen des Papiers werden die zusammengehörenden Punkte zu Linien
verbunden. Diese Linien stellen Äquipotentiallinien dar.