Strom, Spannung und Widerstand sind die fundamentalen Kenngrößen eines jeden elektrischen Schaltkreises. Ohne Kenntnis dieser Messgrößen wäre es nicht möglich Smartphones, Fernseher oder auch Kühlschränke herzustellen. Genau aus diesem Grund wollen wir zu den Grundlagen der Elektrotechnik zurückkehren und Ihnen erklären, wie Sie Strom- und Spannungsmessungen durchführen.
Um Strom zu messen, kommt ein Strommessgerät, auch Amperemeter genannt, zum Einsatz. Es gibt zwei Hauptarten von Strommessgeräten:
- Analoge Messgeräte: Ein Zeiger bewegt sich entlang einer Skala von 0 bis zum maximalen Wert der Stromstärke. Hierbei erfolgt die Ablesung durch die Position des Zeigers auf der Skala.
- Digitale Messgeräte: Der Messwert wird auf einem Display angezeigt. Ein Beispiel dafür ist das Multimeter, das nicht nur Strom, sondern auch Spannung und Widerstand messen kann.
Die Verwendung eines Multimeters bietet den Vorteil, dass es vielseitig einsetzbar ist und mehrere Messungen mit einem einzigen Gerät ermöglicht. Durch die digitale Anzeige wird eine präzise Ablesung gewährleistet, während analoge Messgeräte oft auf geschätzten Werten basieren.
Es ist wichtig, das passende Messgerät für die jeweilige Anwendung auszuwählen, um genaue und zuverlässige Messungen durchführen zu können.
Grundlagen beim Strom messen
Elektrischer Strom
Elektrischer Strom fließt, wenn zwei Pole einer Spannungsquelle durch einen leitenden Verbraucher verbunden werden. Elektronen müssen daher in den Stromkreis eingespeist werden. Die Stromstärke hängt von der Spannung und dem Widerstand des Verbrauchers ab.
Spannung
Spannung ist der Unterschied zwischen Elektronenüberschuss am Minuspol und Elektronenmangel am Pluspol. Sie treibt den elektrischen Strom an, wobei ein höherer Elektronenunterschied zu einer höheren Spannung führt.
Widerstand
Widerstände, durch das Formelzeichen R gekennzeichnet, werden in Ohm gemessen. Sie geben an, wie viel Spannung benötigt wird, um eine bestimmte Ladungsmenge durch einen elektrischen Leiter zu bewegen. Der Widerstand ist abhängig vom Durchmesser und der Leitfähigkeit des Leiters.
Kapazität
Die Kapazität beschreibt, wie viel elektrische Energie bei einer gegebenen Spannung gespeichert werden kann, beispielsweise auf einen Kondensator bezogen.
Temperatur
Einige digitale Multimeter ermöglichen die Temperaturmessung mittels spezieller Fühler, oft aus Nickel-Chrom-Nickel gefertigt.
Frequenz
Die Frequenzmessung mit Multimetern bestimmt, wie oft ein Signal pro Sekunde um einen Mittelwert schwingt, unter Berücksichtigung von positiven und negativen Schwingungen.
Strommessen mit einem Multimeter
Strommessen mit einem Multimeter kann auf den ersten Blick komplex erscheinen, aber mit der richtigen Anleitung wird es zum Kinderspiel. Unabhängig vom Modell sind die meisten Geräte benutzerfreundlich und bieten eine geeignete Beschriftung sowie verschiedene einstellbare Modi. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für Anfänger, um Ihnen zu helfen.
Schritt 1: Richtige Einstellung vornehmen
Bevor Sie mit dem Messen beginnen, ist es entscheidend, die richtige Messgröße und den Messbereich am Multimeter einzustellen. Zum Beispiel steht „A“ für Ampere, und dies sollte ausgewählt werden, wenn Sie den Strom in Ampere messen möchten. Einige Geräte verfügen über einen Auto-Range-Finder, der den Messbereich automatisch festlegt, aber dies ist nicht immer der Fall. Bei Unsicherheiten wählen Sie zunächst größere Werte und tasten sich langsam herunter.
Schritt 2: Stromspannung messen (U)
Ein gängiges Anwendungsgebiet ist die Messung der Spannung. Bei einer Parallelschaltung ist die Spannung an allen Stellen gleich. Schalten Sie das Multimeter einfach parallel zur Quelle oder zum Objekt. Wählen Sie den passenden Volt-Messbereich aus, verbinden Sie die Kabel richtig, und platzieren Sie die Prüfspitzen. Stellen Sie sicher, dass das Multimeter auf die richtige Einstellung, in der Regel Gleichspannung (V), eingestellt ist.
Schritt 3: Stromstärke messen (I)
Für die Messung der Stromstärke wird das Multimeter in einer Reihenschaltung verwendet. Schalten Sie auf „A“ (Ampere) um und verbinden Sie die Kabel entsprechend. Trennen Sie den Stromkreis, schaffen Sie zwei Messpunkte, und halten Sie die Prüfspitzen an diese Punkte. Verwenden Sie Krokodilklemmen für eine sichere Verbindung.
Schritt 4: Widerstand eines Stromkreises messen (R)
Um den Widerstand zu messen, stellt das Multimeter den Wert „R“ berechnet durch Spannung (U) geteilt durch Stromstärke (I) dar. Stellen Sie das Multimeter auf das Ohm-Zeichen (Ω) ein, verbinden Sie die Kabel entsprechend und messen Sie den Widerstand zwischen zwei Punkten.
Schritt 5: Ohm richtig ablesen
Für die genaue Ablesung des Ohm-Werts stellen Sie sicher, dass das Multimeter auf den richtigen Ohm-Messbereich eingestellt ist. Legen Sie die Enden des Multimeters an die Stellen, zwischen denen der Widerstand gemessen werden soll. Achten Sie darauf, dass keine anderen Stromquellen aktiv sind, und überprüfen Sie die korrekte Anschlussverkabelung.
Nach korrekter Einstellung und Positionierung zeigt das Display den Ohm-Wert an. Achten Sie darauf, genau zu schauen, um Fehler zu vermeiden. Bei korrekter Durchführung erhalten Sie präzise Messergebnisse.
Die besten Multimeter
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Symbole beim Multimeter
| Symbol | Bedeutung |
|---|---|
|
V oder zwei Striche, eine ist gestrichelt |
DC (Gleichstrom in Volt) |
|
V oder eine geschwungene Linie |
AC (Wechselstrom in Volt) |
|
A oder zwei Striche, eine ist gestrichelt |
Gleichstrom (Ampere) |
|
A oder eine geschwunge Linie |
Wechselstrom (Ampere) |
|
Ω |
Widerstand (in Ohm) |
|
Pfeil mit Strich den der Spitze |
Prüfung der Diode notwendig |
Tipps zum Strommessen mit Multimetern:
Betriebsanleitung lesen: Vor dem Messen ist es wichtig, die Betriebsanleitung des Multimeters sorgfältig zu lesen, um die spezifischen Funktionen und Einstellungen zu verstehen.
Richtige INPUT-Buchse wählen: Stellen Sie sicher, die korrekte INPUT-Buchse am Multimeter auszuwählen, um genaue Messungen durchzuführen.
Messbereich richtig einstellen: Wählen Sie den passenden Messbereich, der größer ist als die zu erwartende Stromstärke, um genaue Ergebnisse zu erhalten.
Mit höchstem Messbereich starten: Bei unbekannten Messwerten ist es ratsam, im höchsten Messbereich zu beginnen und sich dann schrittweise herunterzuarbeiten.
Sichere Messleitungen verwenden: Verwenden Sie sichere Messleitungen mit geeigneten Messspitzen, um eine zuverlässige Verbindung herzustellen.
Volle Batterien verwenden: Um Messfehler zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass das Multimeter mit vollständig geladenen Batterien betrieben wird.
Messleitungen nach Gebrauch entfernen: Lassen Sie die Messleitungen nicht in der Buchse für die Strommessung stecken, um Beschädigungen zu vermeiden.
Gerät ausschalten oder größten Messbereich einstellen: Nach dem Einsatz sollte das Gerät ausgeschaltet werden oder auf den größten Messbereich gestellt werden, um Energie zu sparen und die Lebensdauer der Batterien zu verlängern.
Vor dem eigentlichen Strommessen ist es ratsam, sich gründlich mit dem eigenen Multimeter vertraut zu machen. Klären Sie, wie der Messbereich eingestellt wird, welche Buchse verwendet werden soll und wie die Messleitungen in der Schaltung anzulegen sind. Erst wenn Sie Ihr Modell gut kennen und die Bedienung sicher beherrschen, sollten Sie mit dem Strommessen beginnen. Ein passendes Gerät kann durch einen Multimeter Test ausgewählt werden.
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