Spannungsmessgerät in Reihe

AW: Spannungsmessgerät in Reihe

Einspruch
Weiter drunter schreibst Du selber:

Der Widerstand der beiden Voltmeter ist unbekannt, oder besser gesagt, der von Voltmeter 1. Voltmeter 2 dürfte parallel zu 10 Ohm nicht relevant sein.

Angenommen, die Voltmeter haben 10kOhm Innenwiderstand.
10kOhm in Reihe zu 10 Ohm ergeben 10.010 Ohm.
Nach dem Ohmschen Gesetz fließt damit ein Strom von I = U / R = 12V / 10.010 Ohm = 0,00119A (=1,19mA).
Dann fällt nach dem Ohmschen Gesetz am Voltmeter 1 eine Spannung von U1 = I * R = 0,00119A * 10.000 Ohm = 11,9V ab und am Widerstand U2 = I * R = 0,00119A * 10 Ohm = 0,0119V.
Als U2 sollte Voltmeter 2 eine Spannung von 0,0119 Volt messen. Das ist nicht viel, als Prüfungsaufgabe und auch real nicht zu vernachlässigen.

Dann erweitere ich mal die Aufgabe und entferne den 10 Ohm Widerstand; was zeigen dann die beiden Voltmeter an ?

 

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In der Praxis gibt es z.B. Netzteile im Meß- und Regel-Bereich, die über eine 100m Leitung 0,35mm² eine Meßbrücke oder ein Voltmeter versorgen. Dort tritt das hier diskutierte Problem auf.
100m * 2 (hin und zurück) und 0,35mm² sind über 10 Ohm. Dabei entsteht ein Spannungsabfall in der zuvor berechneten Größenordnung.
Damit präzise die richtige Spannung am Ende der Leitung ankommt, werden zusätzlich zwei sogenannte Sens-Leitungen mitgeführt, die am Ende der Leitung 'messen', damit das Netzteil entsprechend dem aktuellen Spannungsabfall auf der Leitung nachregeln kann.

Selbst bei ganz kurzen Entfernungen von wenigen cm werden Sens-Leitungen parallel zu 1,5mm² Speiseleitungen (und dicker) mitgeführt, weil wenige MilliOhm bei Strömen von wenigen Ampere bereits einige MilliVolt Spannungsabfall verursachen, die das Netzteil jedoch durch die Sens-Leitungen wieder ausgleicht, so daß eine wirklich stabile Spannung gegeben ist.
Viele getaktete und längs-geregelte Netzteile in der Industrie haben diese Sens- / Fühler-Leitungen.

Bic Vero Netzteile haben z.B. Sens-Leitungen.

 

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Es kam schon richtig rüber; die Diskussion ist recht interessant.
Diese theoretischen (Prüfungs-)Fragen haben ab und zu einen praktischen Hintergedanken.
Nicht nur Elektriker vergessen häufig, daß es keine NYM-J Kabel mit Null Ohm gibt. Elektroniker vergessen den Widerstand, die Induktivität und die Kapazität einer Leiterbahn und wundern sich, daß ab einigen MegaHertz was anderes geschieht, wie angedacht.
Und da gibt es Leute, die in 50m Entfernung mit 3x1,5mm² eine 12V / 50W Halogenlampe anschließen und sich wundern, daß die so dunkel ist (und tauschen die gegen 100W).
Bei diesem Thema ist der Fall umgekehrt, und eigentlich doch gleich. Was sind schon 10 Ohm gegenüber einem Voltmeter ? Da kann man entweder die 10 Ohm vergessen oder das Voltmeter.
NEIN, kann man nicht.
Ich denke, es ist wichtig, ein Gefühl dafür zu bekommen, wann und wo Spannungsabfall entsteht und ob man ihn dann ignorieren darf oder nicht.
Ob man sich im KiloOhm- und MikroAmpere-Bereich bewegt, oder bei MilliOhm und KiloAmpere, jeder sollte sich darüber im Klaren sein:
das Ohmsche Gesetz ist immer und überall gültig.
Und .... da wo Spannungsabfall entsteht, gibt es nach der Formel P = U * I eine Verlustleistung, die in Form von Wärme auftritt.

PS: Und Viele vergessen beim Messen, daß ein Voltmeter auch einen Widerstand hat.

 

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ja Heinz hat recht,
besonders in Elektronik-Schaltungen ist der Innenwiderstand eines Meßgerätes nicht mehr zu vernachlässigen.