Methodenordner

Bestimmen von U-I-Kennlinien

Eine U-I-Kennlinie gibt das charakteristische Verhalten eines elektrischen oder elektronischen Bauteils oder Gerätes in einem elektrischen Stromkreis wieder. Sie stellt die Abhängigkeit der elektrischen Stromstärke I von der Potenzialdifferenz bzw. der elektrischen Spannung U dar. Aus ihrem Verlauf können Rückschlüsse über das Verhalten des elektrischen Widerstandes R = U/I des Gerätes gezogen werden.

Vorbereitung:

Durchführung:

Variiere am Potenziometer oder am Netzgerät die Spannung und nimm schrittweise eine genügende Anzahl von Messwerten für Spannung und Stromstärke auf. Beginne stets bei 0 V. Insbesondere bei geringen Spannungen kann es sinnvoll sein, eine kleinere Schrittweite zu wählen (z. B. 0,5 V-Schrittweite oder kleiner statt 1,0 V-Schrittweite).

Beobachte dabei auch das Verhalten des Bauteils! (schwaches oder starkes Leuchten, Wärmeentwicklung, ...)

Überschreite nicht die zulässigen Nenndaten des Bauteils!

Beispiel einer Stromstärke- und Spannungsmessung mit analogem Strom- und digitalem Spannungsmessgerät:

Beispiel einer Stromstärke- und Spannungsmessung mit Pocket-CASSY und UIP-Sensor:

Auswertung:

1. Stelle die Messwerte in einem U-I-Diagramm dar. Trage zunächst nur die Messwerte ein.
2. Zeichne eine Ausgleichskurve. Sie stellt die gesuchte U-I-Kennlinie dar.
3. Interpretiere den Verlauf der U-I-Kennlinie und erläutere dabei den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke bei diesem Bauteil. Dabei kann es sinnvoll sein, in der Messwerttabelle den Quotienten U/I zu berechnen. Handelt es sich um eine Proportionalität? Beziehe auch die während der Messung gemachten Beobachtungen in die Überlegungen mit ein. Welche Aussagen lassen sich über den Widerstand des Bauteils machen?

Bestimmen von U-I-Kennlinien: Herunterladen [doc] [394 KB]

Messen von Stromstärke und Spannung: Herunterladen [doc] [1,3 MB]