8 Fragen zu Innenwiderstand

Laut VDE 0100 Teil 600 sind die Grenzwerte für die Innenwiderstandsmessung in der Regel wie folgt festgelegt: 1. **Für TN-Systeme**: Der Innenwiderstand sollte in der Regel nicht größer als 1 Ohm sein. 2. **Für TT-Systeme**: Der Innenwiderstand sollte ebenfalls nicht größer als 1 Ohm sein, um eine sichere Funktion der Schutzmaßnahmen zu gewährleisten. 3. **Für IT-Systeme**: Hier sind die Anforderungen weniger streng, jedoch sollte der Widerstand so niedrig wie möglich gehalten werden, um die Sicherheit zu erhöhen. Es ist wichtig, die spezifischen Anforderungen und Empfehlungen der Normen zu beachten, da diese je nach Anwendung und Installationsart variieren können.

Der Innenwiderstand eines Strommessgerätes kann das Messergebnis in der Spannungsfehlerschaltung erheblich beeinflussen. In dieser Schaltung wird der Strom durch den zu messenden Widerstand und das Strommessgerät in Reihe gemessen. Der Innenwiderstand des Strommessgerätes addiert sich zum zu messenden Widerstand, was zu einer höheren Gesamtwiderstandsmessung führt. Wenn der Innenwiderstand des Strommessgerätes \( R_m \) und der zu messende Widerstand \( R_x \) ist, dann misst das Gerät den Gesamtwiderstand \( R_{ges} = R_x + R_m \). Dies führt zu einer systematischen Überschätzung des tatsächlichen Widerstandes \( R_x \). Um den Einfluss des Innenwiderstandes zu minimieren, sollte ein Strommessgerät mit einem möglichst niedrigen Innenwiderstand verwendet werden. Alternativ kann der Innenwiderstand des Messgerätes bekannt sein und bei der Berechnung des tatsächlichen Widerstandes \( R_x \) berücksichtigt werden.

Der Innenwiderstand eines Strommessgerätes hat einen wesentlichen Einfluss auf das Messergebnis bei der Stromfehlerschaltung. In dieser Schaltung wird der Strom durch den zu messenden Widerstand und das Messgerät in Reihe geschaltet. Der Innenwiderstand des Strommessgerätes addiert sich zum zu messenden Widerstand, was zu einer Verfälschung des Messergebnisses führt. Wenn der Innenwiderstand des Strommessgerätes \( R_i \) und der zu messende Widerstand \( R_x \) sind, dann misst das Gerät den Gesamtwiderstand \( R_{ges} = R_x + R_i \). Der gemessene Strom \( I \) ist dann: \[ I = \frac{U}{R_x + R_i} \] wobei \( U \) die angelegte Spannung ist. Da der Innenwiderstand des Messgerätes in die Messung eingeht, wird der tatsächliche Widerstand \( R_x \) höher erscheinen als er in Wirklichkeit ist. Um den Einfluss des Innenwiderstandes zu minimieren, sollte der Innenwiderstand des Strommessgerätes möglichst klein im Vergleich zum zu messenden Widerstand sein. Alternativ kann die Spannungsfehlerschaltung verwendet werden, bei der der Spannungsmesser parallel zum zu messenden Widerstand geschaltet wird, um den Einfluss des Innenwiderstandes zu reduzieren.

Ja, man kann den Innenwiderstand einer Batterie mit einem Multimeter messen, allerdings ist dies nicht direkt möglich. Ein Multimeter misst normalerweise Spannung und Strom, aber nicht direkt den Innenwiderstand. Es gibt jedoch eine Methode, um den Innenwiderstand zu berechnen: 1. **Leerlaufspannung messen**: Miss die Spannung der Batterie ohne Last (Leerlaufspannung, \( U_0 \)). 2. **Spannung unter Last messen**: Schließe eine bekannte Last (Widerstand) an die Batterie an und miss die Spannung unter Last (\( U_L \)). 3. **Strom unter Last messen**: Miss den Strom, der durch die Last fließt (\( I \)). 4. **Innenwiderstand berechnen**: Verwende die Formel \( R_i = \frac{U_0 - U_L}{I} \), wobei \( R_i \) der Innenwiderstand der Batterie ist. Diese Methode erfordert, dass du eine bekannte Last und die Fähigkeit hast, sowohl Spannung als auch Strom zu messen. Es gibt auch spezielle Geräte, sogenannte Batterietester, die den Innenwiderstand direkt messen können.

Das Verhältnis zwischen dem zu messenden Widerstand und dem Innenwiderstand des Messgeräts ist entscheidend für die Genauigkeit der Messung. Idealerweise sollte der Innenwiderstand des Messgeräts sehr viel höher sein als der zu messende Widerstand, um den Messfehler zu minimieren. Für Spannungsmessungen sollte der Innenwiderstand des Voltmeters mindestens 10-mal höher sein als der zu messende Widerstand. Bei Widerstandsmessungen mit einem Ohmmeter sollte der Innenwiderstand des Messgeräts im Vergleich zum zu messenden Widerstand vernachlässigbar klein sein. Ein hoher Innenwiderstand des Messgeräts sorgt dafür, dass der Stromfluss durch das Messgerät minimal ist und somit die Messung des zu messenden Widerstands nicht verfälscht wird.

Bei der Stromfehlerschaltung (auch bekannt als Amperemeter-Methode) ist es sinnvoll, dass der Innenwiderstand des Strommessgerätes (Amperemeter) deutlich kleiner ist als der zu messende Widerstand. Ein typisches Verhältnis, das angestrebt wird, ist \( R_A \ll R_x \), wobei \( R_A \) der Innenwiderstand des Amperemeters und \( R_x \) der zu messende Widerstand ist. Dieses Verhältnis ist wichtig, um den Messfehler zu minimieren. Wenn der Innenwiderstand des Amperemeters zu groß ist, beeinflusst er den Gesamtwiderstand des Stromkreises erheblich, was zu ungenauen Messungen führt. Ein kleiner Innenwiderstand des Amperemeters stellt sicher, dass der Strom durch den zu messenden Widerstand nahezu unverändert bleibt, was die Genauigkeit der Messung erhöht.

Der Innenwiderstand eines Amperemeters ist in der Regel sehr niedrig, um den Stromfluss im Stromkreis nicht signifikant zu beeinflussen. Typische Werte für den Innenwiderstand eines Amperemeters liegen im Bereich von wenigen Milliohm bis zu einigen Ohm, abhängig von der Bauart und dem Messbereich des Geräts. Hochpräzise Amperemeter können Innenwiderstände im Bereich von Mikroohm haben.

Der Innenwiderstand des Strommessers wird bei der Stromfehlerschaltung nicht berücksichtigt, weil er im Vergleich zu den anderen Widerständen im Stromkreis sehr klein ist. In der Stromfehlerschaltung wird der Strommesser parallel zu einem Teil des Stromkreises geschaltet, und sein Innenwiderstand ist so gering, dass er den Gesamtwiderstand des parallelen Zweigs kaum beeinflusst. Dadurch bleibt der Messfehler minimal und kann in vielen praktischen Anwendungen vernachlässigt werden.