3 Fragen zu Spannungsmessung

In der 8. Klasse wird oft die Spannungsmessung in einfachen elektrochemischen Zellen behandelt. Ein klassisches Beispiel ist die Daniell-Zelle, die aus einer Zink- und einer Kupferelektrode besteht, die in Lösungen ihrer jeweiligen Sulfate getaucht sind. Die Reaktionsgleichung für die Daniell-Zelle lautet: \[ \text{Zn (s)} + \text{Cu}^{2+} (\text{aq}) \rightarrow \text{Zn}^{2+} (\text{aq}) + \text{Cu (s)} \] Hierbei gibt Zink (Zn) Elektronen ab (Oxidation) und wird zu Zink-Ionen (Zn²⁺), während Kupfer-Ionen (Cu²⁺) Elektronen aufnehmen (Reduktion) und zu elementarem Kupfer (Cu) werden.

Der Innenwiderstand eines Messgeräts, insbesondere bei Spannungsmessungen, hat einen entscheidenden Einfluss auf die Genauigkeit der Messung. Wenn der Innenwiderstand des Messgeräts zu niedrig ist im Vergleich zum Widerstand der Schaltung, die gemessen wird, kann es zu einer signifikanten Spannungsabfall kommen. Dies führt dazu, dass das Messgerät nicht die tatsächliche Spannung anzeigt, die an den Klemmen deraltung anliegt. Ein hoher Innenwiderstand ist wünschenswert, da er sicherstellt, dass das Messgerät die Schaltung nicht belastet und somit die Messung genauer ist. Bei digitalen Multimetern liegt der Innenwiderstand oft im Megaohm-Bereich, was sie ideal für Spannungsmessungen in Hochimpedanz-Schaltungen macht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Innenwiderstand des Messgeräts die Messgenauigkeit beeinflusst und bei der Auswahl des Messgeräts sowie der Messmethode berücksichtigt werden sollte.

In einer Gleichstromschaltung misst man Strom, Spannung und Widerstand mit einem Multimeter. Die Vorgehensweise ist wie folgt: **1. Strom (Ampere, A):** - Das Multimeter wird in den Strommessbereich (A oder mA) geschaltet. - Der Strom wird immer **in Reihe** zum Verbraucher gemessen. Das bedeutet, der Stromkreis muss an einer Stelle geöffnet werden, und das Multimeter wird dort eingefügt, sodass der Strom durch das Messgerät fließt. **2. Spannung (Volt, V):** - Das Multimeter wird in den Spannungsmessbereich (V) geschaltet. - Die Spannung wird immer **parallel** zum Bauteil oder zur Spannungsquelle gemessen. Die Messspitzen werden an die beiden Punkte gehalten, zwischen denen die Spannung gemessen werden soll. **3. Widerstand (Ohm, Ω):** - Das Multimeter wird in den Widerstandsmessbereich (Ω) geschaltet. - Der Widerstand wird **außerhalb des Stromkreises** gemessen, also bei ausgeschalteter Schaltung oder ausgebautem Bauteil. Die Messspitzen werden an die beiden Anschlüsse des Widerstands gehalten. **Wichtige Hinweise:** - Beim Messen von Strom: Immer darauf achten, dass das Messgerät für den zu erwartenden Strom ausgelegt ist. - Beim Messen von Widerstand: Niemals bei eingeschalteter Schaltung messen, da sonst das Multimeter beschädigt werden kann. Weitere Informationen findest du z.B. auf [Elektronik-Kompendium.de](https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201091.htm).