Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsteiler, oder "versagen" des Ohm-schen Gesetzes?


von Stefan N. (steview_de)


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Moin!
Ich habe da mal ein ... "Problem".
Just for fun wollte ich mal - bevor in den Spannungsteiler am 
Microcontroller einsetze - eine "Messung" durchführen.
Und ich muss sagen ... kacke!
Ich habe aus einer 3,7V Li-Ion Batterie (3,67V, gemessen), einem 220Ohm 
und einem 470Ohm Widerstand eine Reihenschatung aufgebaut (680Ohm 
gemessen).
Nach Adam Riese und Georg Simon Ohm, müsste also ein Strom von 
3,67V/690Ohm, also 5,4mA fließen.
Ich messe aber 12,2mA.
Warum?
Die Spannungsabfälle über den Widerständen messe ich mit 1,17 und 2,49V, 
was gemäß Spannungteilerformel passt.
Warum passt der Strom nicht??

Danke und Gruß
der "Stevie"

von Wolfgang (Gast)


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Stefan N. schrieb:
> Ich messe aber 12,2mA.
> Warum?

Das könnte an deinem Messaufbau, an deinem Messgerät oder an dessen 
Einstellungen liegen.

von Stefan N. (steview_de)


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@Wolfgang, daran hab ich auch schon gedacht .... :-/
Aber das lässt sich herausfinden ....

der "Stevie"

von Horst O. (obelix2007)


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Stefan N. schrieb:
> Warum passt der Strom nicht??

... eventuell ist Dein Strom-Messbereich defekt, vielleicht mal 'ne 
Messung mit zu hohem Strom durchgeführt und der Messwiderstand ist jetzt 
zu groß?

Gruß Horst

von Stefan N. (steview_de)


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@HOrst O.
Okay. Ja, kann evtl. sein, aber mein 200mA Bereich ist "abgesichert".
Kann es sein, dass es nur "ein bisschen" kaputt ist?
Ich denke, dass es entweder funzt, oder gar nicht - digital, null oder 
eins ;-)
Aber so dazwischen?
Aber danke für den Tipp, wollte mir eh mal ein neues zulegen ....

der "Stevie"

P.S.: Über dem 220Ohm Widerstand mess ich 38mA, mein Labornetzteil zeigt 
da 0,01A, also "irgendwas" deutlich kleineres; würde die Theorie also 
bestätigen.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Nimm doch mal Spaß for Fun ein zweites Amperemeter und schalte es mit 
dem vermeintlich defekten Amperemeter in Reihe, um zu sehen ob beide den 
gleichen Wert anzeigen.

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan N. schrieb:

> Nach Adam Riese und Georg Simon Ohm, müsste also ein Strom von
> 3,67V/690Ohm, also 5,4mA fließen.
> Ich messe aber 12,2mA.
> Warum?

Wenn Du weniger als errechnet gemessen hättest, könnte es am
Spannungsabfall im Strommesser liegewn. So aber stimmen ent-
weder Deine Widerstände nicht, oder Dein Meßgerät ist kaputt.

von Udo S. (urschmitt)


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Wer misst misst Mist.
Der Spruch stimmt leider immer wieder, nicht nur bei dir.

Kannst du dir ein weiteres Strommessgerät besorgen um damit dein Gerät 
zu verifizieren?

von Harald W. (wilhelms)


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Michael M. schrieb:

> Nimm doch mal Spaß for Fun ein zweites Amperemeter und schalte es mit
> dem vermeintlich defekten Amperemeter in Reihe, um zu sehen ob beide den
> gleichen Wert anzeigen.

Wobei es Sinn macht, für dieses Zweite ein Zeigerinstrument zu nehmen.

von Walter K. (walter_k488)


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Stefan N. schrieb:
> …
> Nach Adam Riese und Georg Simon Ohm, müsste also ein Strom von
> 3,67V/690Ohm, also 5,4mA fließen.
> Ich messe aber 12,2mA.
> Warum?
> Die Spannungsabfälle über den Widerständen messe ich mit 1,17 und 2,49V,
> was gemäß Spannungteilerformel passt.
> Warum passt der Strom nicht??
>
> Danke und Gruß
> der "Stevie"

Nun … vielleicht hat Deine Spannungsquelle einen negativen 
Innenwiderstand ;-)

von Georg (Gast)


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Stefan N. schrieb:
> Über dem 220Ohm Widerstand mess ich 38mA

"über" einem Widerstand kann man keinen Strom messen, das Amperemeter 
muss in Reihe mit dem Widerstand angeschlossen werden.

Georg

von brüno (Gast)


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Stefan N. schrieb:
> P.S.: Über

Ich denke es liegt daran, denn Strom wird nicht parallel zu Bauteilen 
gemessen (ergo 'über'), sondern in Reihe!

Allerdings ist das auch wieder für die Füße, weil der Innenwiderstand 
des Messgeräts die Schaltung mit absoluter Sicherheit beeinflussen wird 
- gut dass du da direkt zwei Shunts mit in der Schaltung hast, und mit 
der Spannung über den Widerständen kannst du den Strom ausrechnen. URI 
lässt grüßen..

von Wolfgang (Gast)


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Stefan N. schrieb:
> P.S.: Über dem 220Ohm Widerstand mess ich 38mA, mein Labornetzteil zeigt
> da 0,01A, also "irgendwas" deutlich kleineres; würde die Theorie also
> bestätigen.

Du glaubst nicht wirklich der letzten Stelle von deinem "Labornetzteil", 
oder?

Wenn du deinem Strommeter nicht traust, hänge einen kleinen, bekannten 
Widerstand mit in den Stromkreis und miss den Spannungsabfall. Fehler 
durch Kontakt- und Leitungswiderstände kannst du dabei durch 
4-Leitermessung umgehen.

von Schwupp (Gast)


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Mache eine Zeichnung was du wie herum miteinander verbunden hast.

Und 2., das Wort Messung existiert für dich nicht.

von Dirk B. (dirkb2)


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Stefan N. schrieb:
> P.S.: Über dem 220Ohm Widerstand mess ich 38mA, mein Labornetzteil zeigt
> da 0,01A, also "irgendwas" deutlich kleineres; würde die Theorie also
> bestätigen.

Ein Spannungsteiler ist eine Reihenschaltung. Da ist der Strom an jeder 
Stelle gleich groß.

https://de.wikipedia.org/wiki/Strommessgerät#Verwendung

Strom wird anders als Spannung gemessen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan N. (steview_de)


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... ja, das "über" war nicht korrekt ausgedrückt.
Hinter, hätte es heißen müssen.
Das war nur eine Vergleichsmessung.

Aber es ist aktuell alles dazu geschrieben.
Ich halte euch bzgl. eines Defekts meines Multimeters auf Stand.

der "Stevie"

von Jens G. (jensig)


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Stefan N. schrieb:
> Ich messe aber 12,2mA.

> P.S.: Über dem 220Ohm Widerstand mess ich 38mA,

> Hinter, hätte es heißen müssen.

Es sollte Dir hoffentlich klar sein, daß es reichlich egal sein sollte, 
ob dahinter oder davor.
Vielleicht ist nur die Batterie Deines Multimeters etwas schwach auf der 
Brust ...

von Stefan F. (Gast)


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Leuchtet zufällig das "Low Batt" Symbol im Display?
Ich frage, weil dann viele Multimeter falsche (meist zu hohe) Messwerte 
anzeigen.

Ach ich sehe, dass Jens es auch gerade schrieb.

von Teo D. (teoderix)


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Evtl. hat die Sicherung im DMM, irgendwann mal ihren Job nich so richtig 
gemacht und das Shuntchen, hat etwas an Magic-Smoke abgegeben?!

von Stefan N. (steview_de)


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Jens G. schrieb:
> Stefan N. schrieb:
>> Ich messe aber 12,2mA.
>
>> P.S.: Über dem 220Ohm Widerstand mess ich 38mA,
>
>> Hinter, hätte es heißen müssen.
>
> Es sollte Dir hoffentlich klar sein, daß es reichlich egal sein sollte,
> ob dahinter oder davor.

ECHT??? :-o

OMG ;-)

.... Batterie ist gerade frisch.

@Teo ... der Sache werde ich, wie bereits mehrfach geschrieben 
nachgehen.

THNX!

Allen anderen: Danke für die Belustigung!!
Nichts für ungut, aber ein klein wenig vom Physikunterricht ist auch bei 
einem Maschinenbauer hängen geblieben.

EDIT: Der Spannungsteiler funzt aber und µC hält!! ;-)
https://youtube.com/shorts/UQztUqdjSYY?feature=share

: Bearbeitet durch User
von Wühlhase (Gast)


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Stefan N. schrieb:
> P.S.: Über dem 220Ohm Widerstand mess ich 38mA, mein Labornetzteil zeigt
> da 0,01A, also "irgendwas" deutlich kleineres; würde die Theorie also
> bestätigen.

"0,01A" kann bei einem Labornetzteil alles mögliche bedeuten, vor allem 
so dicht am Minimum. Wenn man es halbwegs genau wissen will, schaltet 
man ein ernsthaftes Multimeter dazu.

Du kannst aber mal schauen wie genau die Spannungsanzeige deines 
Labornetzteils quer über die Skala so ist, und dann einen 1kΩ-Widerstand 
mit deinem Multimeter in Reihe hängen. Und dann den Spannungsbereich mal 
durchgehen und schauen was dein Multimeter bei verschiedenen Strömen so 
anzeigt.

von M. K. (sylaina)


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Stefan N. schrieb:
> Ich messe aber 12,2mA.

Was für ein MM hast du denn benutzt? Liegen die 5.4mA vielleicht 
innerhalb der Messtoleranz?

von Selten so gelacht (Gast)


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:-) :-( :-) :-( :-)))

von Manfred (Gast)


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Stefan N. schrieb:
> Aber das lässt sich herausfinden

Meinen herzlichen Glückwunsch: Du hast etwas gemessen und erkannt, dass 
Du Mist gemessen hast, die Werte nicht plausibel sind. Das ist wirklich 
gut und gelingt vielen anderen Leuten nicht!

Stefan N. schrieb:
> Kann es sein, dass es nur "ein bisschen" kaputt ist?

Ja, der interne Shunt-Widerstand hat seinen Wert nach oben verändert, je 
nach Bauart kann das vorkommen.

Du beherrscht das ohmsche Gesetz und hast ein Labornetzteil. Nimmst Du 
also einen Widerstand, misst Strom und rechnest. Da sollte herauskommen, 
dass Dein Multimeter ein Problem hat.

Mal schnell 12 .. 15 Euro ausgeben?: 
Beitrag "Re: Einigermaßen vernünftiges Multimeter"

von Carsten S. (dg3ycs)


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Hi,
Stefan N. schrieb:
> Ich habe aus einer 3,7V Li-Ion Batterie (3,67V, gemessen), einem 220Ohm
> und einem 470Ohm Widerstand eine Reihenschatung aufgebaut (680Ohm
> gemessen).
> [...]
> müsste also ein Strom von 3,67V/690Ohm, also 5,4mA fließen.
> Ich messe aber 12,2mA.
> [...]
> Die Spannungsabfälle über den Widerständen messe ich mit 1,17 und 2,49V,
> was gemäß Spannungteilerformel passt.
> Warum passt der Strom nicht??

Jetzt wurde viel geschrieben (was sonst ja eher mein Ding ist), 
Vorschläge gemacht und vermutet, aber auf das was naheliegend ist und 
warum man alleine aufgrund deiner Erstangaben schon auf ein defektes 
Messgerät (wie bereits richtig von anderen vermutet) schließen kann 
wurde nicht hingewiesen:

Du hast eine Plausible Messung der Batteriespannung und zwei ebenso 
plausible Einzelspannungsmessungen. Der Widerstandswert wird als bekannt 
angenommen.
Dadurch lässt sich ebenfalls der durch den Widerstand fließende Strom 
berechnen: I = Ur/R = 1,17/220R = ~5,3mA sowie
I= 2,49/470R = ~5,3mA

Damit kann entweder deine Messung nur Falsch sein oder zwei Verschiedene 
Widerstände hätten nicht nur gleichzeitig ganz andere Werte als vermutet 
die dann aber auch noch rein zufällig im gleichen Verhältnis zueinander 
stehen wie der angenommene Wert. Ich denke das kann man ausschließen.
Wenn es jetzt genau eine Zehnerpotenz wäre vielleicht durch 
grundsätzliches verrutschen beim Einsortieren oder herausnehmen 
vorstellbar.
Aber völlig andere Werte und dann passt alles? -> Ist auszuschließen!

Also Messfehler aufgrund Defekt des Messgerätes oder Fehler beim 
Vorgehen?
Ein typischer Anfänger-Messfehler wäre den Strom Parallel zu einem 
Widerstand messen zu wollen. Damit würde man den Widerstand faktisch 
überbrücken (Ri eines funktionierenden Amperemeters ist im Vergleich zu 
einem 200R Widerstand vernachlässigbar),
In einem solchen Fall kämen aber zwei verschiedene Ströme heraus, je 
nach dem "an welchem Widerstand" man misst. Und keiner dieser beiden 
Ströme passt zu dem vorliegenden Messwert (17mA & 7,9mA). -> KAnn man 
also ausschließen.

In anderen möglichen Fehlerfällen würde gar kein Strom fließen (Messwert 
0)

Damit ergibt sich schon aus dem Startbeitrag ganz alleine das eine 
Fehlfunktion des Amperemessbereichs vorliegen muss. Zumindest wenn man 
von einer völlig idiotischen Falscheinstellung des MM gepaart mit der 
Unfähig zu erkennen das eine andere Einheit als mA im Display angezeigt 
wird, absieht.

Gruß
Carsten

: Bearbeitet durch User
von Georg M. (g_m)


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