Experiment 5 - Das reale Voltmeter

Ein ideales Voltmeter gibt es nicht. Um ein reales Voltmeter zu beschreiben, machst du dir ein Modell...

                             

Reale Voltmeter In dem Modell eines realen Voltmeters,  besteht das Messgerät aus einem idealen Voltmeter  und Innenwiderstand Ri in Parallelschaltung.

                 

Ersatzschaltplan reale Voltmeter.

Schaltplan Schaltung mit einem realen Voltmeter.

In dem gezeigten Schaltplan hat dies keinen Einfluss auf die Messung. Allerdings nur solange du auch von einer idealen Batterie/Stromquelle ausgehst.

In der Schaltung fließt ein zusätzlicher Strom durch den Innenwiderstand R_i...

• Mit einem realen Voltmeter fließt ein größerer Strom durch die Schaltung, als in einer Schaltung ohne Voltmeter!

Dies resultiert in einer höheren Last und mit einer realen Batterie resultiert dies in einer niedrigeren Spannung.

Typische Werte für den Innenwiderstand betragen mehreren MΩ bei fast allen Digitalmultimetern und Analogmultimetern mit einer vorgeschalteten Verstärkerschaltung. Bei Analogmultimetern ohne Verstärkerschaltung ist der Innenwiderstand deutlich niedriger, oft nur einige kΩ.

Dies kannst du selbst untersuchen, indem du das Analog- und Digital-Voltmeter anschliesst und den Spannung bei unterschiedlichen Messbereichen messen. Dabei erkennst du auch, dass die gemessenen Werte aufgrund des Innenwiderstands voneinander abweichen können.

Im nächsten Experiment betrachtest du die Konsequenzen wenn du Strom und Spannung messen möchtest...