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Hi zusammen,

in der Schule haben wir im Labor folgende Übung gemacht: Messen an Signal- und Spannungsquellen.

1.Aufgabe: Innenwiderstand verschiedener Batterien messen(Duracell AAA 1,5V, AA 1,5V etc.)

Es gibt 3 verschiedene Methoden:

1. Methode: Leerlauf-Kurzschlussmethode:

Hier die Schaltung dazu:
http://imageshack.us/photo/my-images/812/methode1.png/

2. Methode: Leerlauf-Lastmethode

Hier die Schaltung dazu:
http://imageshack.us/photo/my-images/4/methode2.png/

Bei dieser Methode wird ja einmal Stromrichtig und einmal Spannungsrichtig gemessen.
Die Werte der RLs sind wie die gemessenen Werte bei der 1. Methode von Ri. Warum macht man das so?

3. Methode: Last-Lastmethode

Diese Methode finden Anwendung wenn Leerlauspannung nicht zugänglich bzw. wenn die Quelle nicht in Leerlauf betrieben werden darf.

Hier die Schaltung dazu:
http://imageshack.us/photo/my-images/502/methode3.png/

In der Schaltung sieht man 2 Gleichungen I und II aus 2 Schaltungen. Wie man auf Ri kommt und auf die Gleichungen kommt ist mir klar, aber warum das ganze?

Zusammengefasst: Bei Labor-Berichten muss man ja ein wenig erklären wie das ganze funktioniert, aber leider kapier ich das nicht ganz.

Hinweis: Ihr sollt nicht meine Hausaufgabe machen!

Nur erklären wie die 3 Methoden funktionieren oder so.

PS: Frohe Weihnachten noch!

mfg Kasperksy

Die erste Methode (Kurzschluss) ist doch ziemlich Brutal und lässt sich nicht bei allen Spannungsquellen anwenden. Bei Bleiakkus löst sich dein Amperemeter in Rauch auf und Lithium - Ionenakkus Gehen in Flammen auf.
Diese Methode würde ich nur anwenden, wenn ich kleine Zellen kurzzeitig hoch belasten will.

Die Zweite Methode der Leerlaufspannung und der Lastspannung ist die übliche. Wobei die Last dem entsprechen sollte, wie die Batteriezelle später belastet wird. Denn der Innenwiderstand ist bei chemischen Zellen auch lastabhängig.

Die dritte Methode hat sich ja selbst erklärt. Wenn ich die Leerlaufspannung nicht messen kann, weil der Verbraucher nicht abgeschaltet werden soll.

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» Die dritte Methode hat sich ja selbst erklärt. Wenn ich die
» Leerlaufspannung nicht messen kann, weil der Verbraucher nicht
» abgeschaltet werden soll.

Hinweis zu Methode 3: Mit dieser Methode wird im Grunde der differentielle Widerstand berechnet. Dazu muss der RL leicht variiert werden (ist in der Schltung nicht ersichtlich). Im Extremfall (RL=0 und RL->oo) stimmt die Methode mit Methode 1 überein. Der differentielle Widerstand stimmt allerdings nur bei linearem Verhalten mit dem statischen Innenwiderstand überein. Das trifft für Primärzellen nur näherungsweise zu.

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» » Die dritte Methode hat sich ja selbst erklärt. Wenn ich die
» » Leerlaufspannung nicht messen kann, weil der Verbraucher nicht
» » abgeschaltet werden soll.
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» Hinweis zu Methode 3: Mit dieser Methode wird im Grunde der differentielle
» Widerstand berechnet. Dazu muss der RL leicht variiert werden (ist in der
» Schltung nicht ersichtlich). Im Extremfall (RL=0 und RL->oo) stimmt die
» Methode mit Methode 1 überein. Der differentielle Widerstand stimmt
» allerdings nur bei linearem Verhalten mit dem statischen Innenwiderstand
» überein. Das trifft für Primärzellen nur näherungsweise zu.

Der differentielle Widerstand wird in keiner der drei Methoden erwähnt oder Berücksichtigt, geschweige denn berechnet.

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» Der differentielle Widerstand wird in keiner der drei Methoden erwähnt
» oder Berücksichtigt, geschweige denn berechnet.

Das Problem liegt in der Nichtlinearität des Innenwiderstands einer Batterie. Daher kann streng genommen kein global gültiger Innenwiderstand bestimmt werden, da dieser Arbeitspunktabhängig ist. Die Grafik soll dies verdeutlichen.

Der Innenwiderstand eines linearen aktiven Zweipols kann aus dem Quotienten einer beliebigen Spannungs-/Stromdifferenz (also durch Variation des Lastwiderstandes) bestimmt werden. Wenn der Zweipol allerdings nichtlinear ist, dann ergibt jeder Quotient aus einer bestimmten Spannungs-/Stromdifferenz einen anderen Wert für den Innenwiderstand. Daher entspricht Methode 3 (bei kleinen Variationen des Lastwiderstandes) der Bestimmung des differentiellen Widerstandes (Anstieg der Tangente im Arbeitspunkt der Kurve).

hey
» Die Zweite Methode der Leerlaufspannung und der Lastspannung ist die
» übliche. Wobei die Last dem entsprechen sollte, wie die Batteriezelle
» später belastet wird. Denn der Innenwiderstand ist bei chemischen Zellen
» auch lastabhängig.


Die zweite Methode ist mir nicht klar!
Bei der zweiten Methode berechne ich ja eigentlich den widerstand des Ampermeters !??
Gruß Feldi

» hey
» » Die Zweite Methode der Leerlaufspannung und der Lastspannung ist die
» » übliche. Wobei die Last dem entsprechen sollte, wie die Batteriezelle
» » später belastet wird. Denn der Innenwiderstand ist bei chemischen
» Zellen
» » auch lastabhängig.
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» Die zweite Methode ist mir nicht klar!
» Bei der zweiten Methode berechne ich ja eigentlich den widerstand des
» Ampermeters !??
» Gruß Feldi

Und dazu würde dieser auch noch negativ erscheinen!
Da müssen wir den Druckfehler vom Lehrbuch eben Korrigieren.