Direkt zum Inhalt

Aufgabe

Schiebewiderstand

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Schiebewiderstand (geöffnet)

Ein Schiebewiderstand ist ein Widerstand, dessen Wert durch Verschieben eines Reglers kontinuierlich verändert werden kann. Ein Schiebewiderstand sei von \(0\,\Omega\) bis \(110\,\Omega\) veränderbar. Er darf höchstens mit einem Strom von \(I=2{,}5\,\rm{A}\) belastet werden.

a)

Welche maximale Spannung darf bei der Einstellung \(R=110\,\Omega\) an den Widerstand gelegt werden?

b)

Neben dem Schiebewiderstand steht dir noch eine \(6{,}0\,\rm{V}\)-Stromquelle und ein Strommesser mit dem Messbereich \(100\,\rm{mA}\) zur Verfügung. Du sollst diejenige Schieberstellung herausfinden, die zum Widerstand \(R=80\,\Omega\) gehört.

Erkläre anhand einer Schaltskizze genau, wie du der Reihe nach vorgehst, um diese Stellung des Schiebers zu finden. Bedenke dabei, dass der Strommesser nicht überlastet werden darf!

Lösung einblendenLösung verstecken Lösung einblendenLösung verstecken
a)

Die maximal zulässige Spannung ergibt sich aus \[U_{\rm{max}}=110\,\Omega\cdot 2{,}5\,\rm{A}=275\,\rm{V}\] An den Schiebewiderstand darf höchstens die Spannung \(275\,\rm{V}\) gelegt werden.

b)
Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Schaltplan des Versuchsaufbaus

Du beginnst mit der Einstellung des Schiebereglers beim maximalen Widerstand. Auf diese Weise wird der Strom keinesfalls zu hoch. In der skizzierten Schaltung beträgt der Strom\[I_{\rm{rechts}} =\frac{{6{,}0\,\rm{V}}}{{110\,\Omega}} = 0{,}055\,\rm{A}=55\,\rm{mA}\]Nun verschiebst du den Abgriff soweit nach links, bis der Strom den Wert \(I = \frac{{6{,}0\,\rm{V}}}{{80\,\Omega}} = 75\,\rm{mA}\) annimmt. Dann hast du den Widerstand \(R=80\,\Omega\) eingestellt.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Widerstand & spez. Widerstand