Abweichung aufgrund von Verbindungskabeln#

Verbindungskabel besitzen einen Innenwiderstand, wodurch Spannungsabfälle nach

\[ U = R \cdot I\]

entstehen, mit dem Widerstand \(R\) und der Stromstärke \(I\). Der Widerstand eines Kabels lässt sich berechnen durch:

\[ R_L = \frac{\zeta \cdot l}{A} \]

Hierbei ist \(\zeta\) der spezifische Widerstand, der für Kupfer \(0{,}0175\,\mathrm{\Omega \, mm^2/m}\) beträgt, \(l\) die Kabellänge und \(A\) die Querschnittsfläche. Eine gemessene Spannung kann dadurch zu hoch sein und muss korrigiert werden.

In Ihrem Praktikum haben Sie das Spannungsmessgerät inklusive der zwei notwednigen Verbindungskabeln kalibriert und einjustiert. Ein Kollege hat jedoch die beiden Kabel ohne ihr Wissen gegen kürzere ausgetauscht, um die Messabweichungen zu reduzieren. Die Messungen haben Sie nun alle mit der Kalibrierung für die längeren Kabel durchgeführt.

  1. Müssen Sie den Versuch wiederholen und alles neu messen und kalibrieren?

  2. Was bedeutet Kalibrieren bzw. Einjustieren? Erläutern Sie ggf. kurz anhand einer SKizze mit Blockdiagrammen.

  3. Bestimmen Sie die systematische Messabweichung, wenn zwei kürzere Kabel (jeweils \(1\,\mathrm{m}\) kürzer, Querschnitt ist bei \(0{,}5\,\mathrm{mm^2}\) konstant geblieben) und eine Stromstärke von \(I = 100\,\mathrm{mA}\) verwendet werden.

Hinweise finden Sie im Vorlesungsskript.