{"id":47400,"date":"2022-07-07T06:11:52","date_gmt":"2022-07-07T06:11:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dewetron.com\/news\/wie-misst-man-strom-und-spannung\/"},"modified":"2025-01-13T14:44:53","modified_gmt":"2025-01-13T14:44:53","slug":"wie-misst-man-strom-und-spannung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.dewetron.com\/de\/news\/wie-misst-man-strom-und-spannung\/","title":{"rendered":"Wie misst man Strom und Spannung?"},"content":{"rendered":"
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Strom und Spannung sind die fundamentalen Kenngr\u00f6\u00dfen eines jeden elektrischen Schaltkreises. Ohne Kenntnis dieser Messgr\u00f6\u00dfen w\u00e4re es nicht m\u00f6glich Smartphones, Fernseher oder auch K\u00fchlschr\u00e4nke herzustellen. Genau aus diesem Grund wollen wir heut zu den Grundlagen der Elektrotechnik zur\u00fcckkehren und Ihnen erkl\u00e4ren, wie Sie Strom- und Spannungsmessungen durchf\u00fchren.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Die Grundlagen \u2013 Parallel- und Reihenschaltung<\/h2>\n
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In der Elektrotechnik gibt es zwei Arten von Schaltungen: Parallel- und Reihenschaltungen. Diese beiden Schaltungstypen k\u00f6nnen Sie hier sehen:
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\"Parallel<\/p>\n

Parallel (links) – und Reihenschaltung (recht)<\/em><\/p>\n

 
\nSie werden sich nun nat\u00fcrlich fragen: Was unterscheidet Parallel- und Reihenschaltung und warum ist das wichtig f\u00fcr die Strom- und Spannungsmessung?<\/p>\n

In der Reihenschaltung sind zwei Bauteile (in unserem Fall zwei L\u00e4mpchen) nacheinander an den Stromkreis angeschlossen. Die Reihenschaltung hat die Eigenschaft, dass \u00fcberall derselbe Strom flie\u00dft, egal an welchem Punkt Sie messen. Dies kann man sich wie eine Wasserleitung vorstellen: Flie\u00dft an einem Ende Wasser in die Leitung, muss am anderen Ende gleich viel Wasser wieder hinausflie\u00dfen. Auch in der Wasserleitung herrscht \u00fcberall derselbe Wasserfluss.<\/p>\n

Die elektrische Spannung ist jedoch nicht \u00fcberall in der Reihenschaltung gleich. Beim ersten L\u00e4mpchen geht ein Teil der Spannung verloren (man nennt dies einen Spannungsabfall), beim zweiten L\u00e4mpchen geht ein weiterer Teil der Spannung verloren. Umso mehr Bauteile man in Reihe schaltet, umso weniger Spannung bleibt f\u00fcr das letzte Bauteil \u00fcbrig.<\/p>\n

Im Unterschied dazu, ist in einer Parallelschaltung der Spannungsabfall an allen Bauteilen gleich gro\u00df. Grund daf\u00fcr ist die Anordnung der Bauteile: Diese liegen nebeneinander und nicht hintereinander. Dies bedeutet aber auch, dass der Strom nicht im ganzen Stromkreis derselbe ist. Hier hilft wieder die Analogie zur Wasserleitung. Teilt sich die Wasserleitung in zwei kleinere Rohre auf, so flie\u00dft durch jedes Rohr nur ein Teil des urspr\u00fcnglichen Gesamtstroms.<\/p>\n

Nun haben wir Sie aber lange genug mit den Grundlagen geplagt. Wie funktioniert also Strom- und Spannungsmessung?<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Die Strommessung<\/h3>\n

Zur Messung von Strom und Spannung gibt es sogenannte Ampere- und Voltmeter. Ger\u00e4te die sowohl Strom als auch Spannung (und meist noch andere Messgr\u00f6\u00dfen) messen k\u00f6nnen, nennt man Multimeter oder Power Analyzer.<\/p>\n

Will man nun eine Strommessung durchf\u00fchren, schlie\u00dft man das Amperemeter wie in einer Reihenschaltung an den Stromkries an. Warum Reihenschaltung? Weil nur dann, wie oben erkl\u00e4rt, derselbe Strom durch Amperemeter und Bauteil flie\u00dft. W\u00fcrde man das Amperemeter parallel zum Bauteil schalten, w\u00fcrde man einen anderen Strom messen.<\/p>\n

Gleichzeitig muss ein Amperemeter einen sehr niedrigen Innenwiderstand haben. Durch diesen niedrigen Innenwiderstand beeinflusst das Messger\u00e4t den Stromkreis kaum. W\u00e4re der Innenwiderstand gro\u00df, so w\u00fcrde (nach dem Ohm\u2019schen Gesetz) auch weniger Strom im Stromkreis flie\u00dfen. Die Messung w\u00fcrde in diesem Fall das System beeinflussen. Der niedrige Innenwiderstand ist aber auch ein zus\u00e4tzlicher Grund, warum ein Amperemeter nicht parallel geschalten werden sollte. Tut man dies, w\u00fcrde ein sehr hoher Strom durch das Amperemeter flie\u00dfen. Dieser Strom w\u00fcrde den \u00dcberstromschutz des Amperemeters ausl\u00f6sen und die entsprechende Sicherung im Ger\u00e4t w\u00fcrde durchbrennen. Geschieht dies, muss man die Sicherung im Messger\u00e4t austauschen, um die Funktionsf\u00e4higkeit wieder herzustellen.
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\"Strommessung\"<\/p>\n

Amperemeter im Stromkreis<\/em><\/p>\n

 
\nNicht immer kann aber ein Stromkreis aufgetrennt werden, um ein Amperemeter darin einzubauen. In diesen F\u00e4llen ist eine indirekte Strommessung vorteilhaft. Dabei misst man nicht den Strom selbst, sondern Begleiteffekte des Stromflusses. Daraus kann man dann rechnerisch auf den elektrischen Strom zur\u00fcckschlie\u00dfen. Ein Beispiel f\u00fcr eine indirekte Strommessung bildet die Stromzange. Diese misst das durch den Strom produzierte Magnetfeld und berechnet daraus den Stromfluss im Leiter. Einen Blogpost zu Stromzangen finden Sie hier<\/a>.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Die Spannungsmessung<\/h2>\n
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Die Spannungsmessung funktioniert genau umgekehrt zu Strommessung. Ein Spannungsmessger\u00e4t (Voltmeter) schlie\u00dft man parallel zu dem Bauteil an, bei welchem man den Spannungsabfall messen m\u00f6chte. Parallel daher, da in einer Parallelschaltung in beiden Zweigen dieselbe Spannung vorherrscht. Auch in diesem Fall kann man dar\u00fcber nachdenken, was bei einem falschen Einbau des Messger\u00e4tes, z.B. in Reihenschaltung, geschieht. In diesem Fall w\u00fcrde eine Spannung am Messger\u00e4t selbst abfallen und das Messergebnis w\u00e4re falsch.<\/p>\n

Ein Voltmeter muss zur akkuraten Spannungsmessung einen sehr hohen Innenwiderstand besitzen. Dieser Widerstand sollte am besten viel h\u00f6her sein als der Widerstand des Bauteils, \u00fcber welchem man den Spannungsabfall messen will. Dies ist n\u00f6tig, da sich ansonsten der Stromfluss im Schaltkreis und dadurch der Spannungsabfall am Bauteil ver\u00e4ndern w\u00fcrde. Das Voltmeter w\u00fcrde also in diesem Falle direkten Einfluss auf den Stromkreis nehmen.
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\"Spannungsmessung\"<\/p>\n

Voltmeter im Stromkreis<\/em><\/p>\n

 
\nEine indirekte Messung von Strom ist durchaus m\u00f6glich und auch gebr\u00e4uchlich, es gibt aber keine M\u00f6glichkeit zur indirekten Spannungsmessung. Es ist jedoch m\u00f6glich, mittels Elektrometer und \u00e4hnlichen Messger\u00e4ten ber\u00fchrungslos die Spannung zu messen. In der Elektrotechnik findet dieses Vorgehen aber kaum Anwendung.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Strom- und Spannungsmessung mit h\u00f6chster Pr\u00e4zision \u2013 DEWETRON<\/h2>\n
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Kein Amperemeter, Voltmeter oder Multimeter ist perfekt. Jedes dieser Messger\u00e4te hat einen Messfehler, der je nach Anwendungsfall und Typ des Ger\u00e4tes variieren kann. Die Messungenauigkeit h\u00e4ngt beispielsweise von der Frequenz der Wechselspannung oder auch vom Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen (angegeben in Bit) des Ger\u00e4ts ab. Auch die H\u00f6he der Spannung und des Stromes k\u00f6nnen zu Problemen f\u00fchren. Viele Messger\u00e4te haben einen eingeschr\u00e4nkten Messbereich und verlieren grade am Rand dieses Messbereiches an Genauigkeit.<\/p>\n

DEWETRON ist ein Hersteller von hochpr\u00e4zisen Messger\u00e4ten mit Sitz in \u00d6sterreich, der sich genau mit diesen Problemen besch\u00e4ftigt. Wir stellen eine Reihe von Messger\u00e4ten her, welche mit ihrer herausragenden Genauigkeit \u00fcberzeugen. So hat beispielsweise unser Mixed Signal Power Analyzer<\/a> einen Messfehler von weniger als 0,03 %. Kombiniert mit einem Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen von bis zu 18 Bit und einer Abtastrate von 10.000 kS\/s, eignet sich dieser perfekt f\u00fcr pr\u00e4zise Strom- und Spannungsanalysen.<\/p>\n

Unsere hauseigene OXYGEN Messsoftware<\/a>, welche auf jedem DEWETRON System vorinstalliert ist, macht Ihnen dar\u00fcber hinaus das Messen einfach. Schlie\u00dfen Sie Ihr Messger\u00e4t einfach an den Stromkreis an, der Rest ist kinderleicht. So k\u00f6nnen Sie beispielsweise Ihren Messbildschirm individuell selbst gestalten \u2013 genauso wie er f\u00fcr Ihre Bed\u00fcrfnisse am besten passt.
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