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ET2-PR1 Gleichstromkreis

3 Min. Lesezeit

Prof. Dr. Thorsten Jungmann (Stand 2026-03-17)

Ziel des Praktikums

In diesem ersten Praktikumsversuch geht es darum, die theoretischen Grundlagen der Gleichstromtechnik im Labor praktisch zu erfahren. Sie lernen, einfache Widerstandsschaltungen auf einem Steckboard aufzubauen, Ströme und Spannungen mit verschiedenen Digitalmultimetern zu messen und Ihre Messergebnisse mit den theoretisch erwarteten Werten zu vergleichen. Am Ende des Versuchs sollten Sie ein Gespür dafür entwickelt haben, wie sich das Ohmsche Gesetz und die Kirchhoffschen Gesetze in realen Schaltungen auswirken — und wo Theorie und Praxis voneinander abweichen.

Inhalt

Der Versuch gliedert sich in fünf Teilversuche, die aufeinander aufbauen:

  1. Widerstandsmessung mit dem Ohmschen Gesetz — Sie bestimmen unbekannte Widerstände über Strom- und Spannungsmessung, und zwar sowohl in spannungsrichtiger als auch in stromrichtiger Messschaltung. Das schärft den Blick dafür, warum die beiden Methoden zu unterschiedlichen Ergebnissen führen und welche Schaltung wann vorzuziehen ist.
  2. Reihenschaltung und Maschenregel — Sie bauen eine Reihenschaltung aus mehreren Widerständen auf und überprüfen die Maschenregel, indem Sie Teilspannungen messen und mit berechneten Werten vergleichen.
  3. Parallelschaltung und Knotenregel — Das Gegenstück: Eine Parallelschaltung, an der Sie Teilströme messen und die Knotenregel verifizieren.
  4. Gemischte Schaltung — Hier wird es etwas anspruchsvoller: Reihen- und Parallelschaltung kombiniert. Sie messen einzelne Größen und berechnen daraus die restlichen Ströme und Spannungen.
  5. Stern-Dreieck-Transformation — Der Abschluss: Sie bauen eine Sternschaltung auf, transformieren diese rechnerisch in eine äquivalente Dreieckschaltung und verifizieren die Klemmenäquivalenz messtechnisch. Dabei müssen Sie die berechneten Dreieckwiderstände aus den vorhandenen Festwiderständen approximieren — das erfordert ein wenig Kreativität.

Ablauf und Vorbereitung

Vorbereitung ist Pflicht

Wer unvorbereitet zum Praktikum erscheint, wird nicht zugelassen. Gleiches gilt bei Unpünktlichkeit.

Was Sie vorher auf dem Kasten haben müssen:

  • Das Ohmsche Gesetz sicher anwenden können — das klingt trivial, aber Sie müssen es in beide Richtungen beherrschen (Widerstand aus und berechnen, Strom bei gegebener Spannung und Widerstand vorhersagen usw.)
  • Die Kirchhoffschen Gesetze (Maschen- und Knotenregel) verstanden haben und auf einfache Schaltungen anwenden können
  • Die Formeln zur Stern-Dreieck-Transformation kennen und anwenden können
  • Wissen, was der Unterschied zwischen spannungsrichtiger und stromrichtiger Messung ist und warum beide Varianten systematische Messfehler erzeugen

Wie der Versuch abläuft:

  • Sie arbeiten am Laborplatz direkt im Protokoll — eine separate Ausarbeitung gibt es nicht.
  • Alle Messwerte werden mit allen Nachkommastellen notiert.
  • Zwischendurch gibt es Besprechungspunkte mit dem Betreuer: Lassen Sie die jeweilige Schaltung dafür aufgebaut.
  • Schaltungsänderungen nur im spannungsfreien Zustand — Kanäle des Labornetzteils und des Funktionsgenerators vorher ausschalten.
  • Das Labornetzteil wird immer mit einer Strombegrenzung betrieben (Werte stehen im Protokoll).
  • Rechenweg ist aufzuführen. Bei sich wiederholenden Rechnungen dürfen Sie Excel oder MATLAB nutzen, die Ergebnisse aber trotzdem ins Protokoll übertragen.

Geräte, die Sie kennenlernen werden:

  • Digitalmultimeter UT61D und SDM3045X
  • Labornetzteil PeakTech 6145
  • Steckboard mit Aufbewahrungsplatte und elektronischen Bauteilen

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