Elektrische Leistungsmesser

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Einleitung

Elektrische Leistungsmesser, Geräte zum Messen und Anzeigen von Stromstärke, Ladung, Spannung und Energie sowie der Eigenschaften von Stromkreisen wie Widerstand, Kapazität und Induktion. Die Angabe erfolgt meist in festgelegten, normierten elektrischen Einheiten. Zu den wichtigsten zählen Ohm, Volt, Ampere, Coulomb, Henry, Farad, Watt und Joule (siehe elektrische Einheiten). Fast alle Stoffe besitzen mindestens eine elektrische Eigenschaft.

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Grundlagen der Funktionsweise

Elektrische Werte lassen sich nicht direkt erfassen. Daher muss man irgendeine Eigenschaft der Elektrizität dazu nutzen, eine beobachtbare und messbare Größe zu erzeugen. Bei einem Galvanometer ist eine stromdurchflossene Spule drehbar in einem Magnetfeld aufgehängt. Ändert sich der Strom, der durch die Spule fließt, kommt es zu einer sichtbaren Ablenkung der Spule. Beim Spiegelgalvanometer ist die bewegliche Spule an einem Quarzfaden aufgehängt, an dem ebenfalls ein kleiner Spiegel befestigt ist. Eine Lichtquelle erzeugt einen Lichtpunkt auf dem Spiegel. Vom Spiegel aus wird dieser Lichtstrahl auf eine Skala gespiegelt. Da die Ablenkung der Spule proportional zur Stromstärke ist, verwendet man eine kalibrierte Skala zur Messung des elektrischen Stromes. Weitere Beispiele für indirekte Messverfahren sind die elektromagnetische Wirkung Strom führender Leiter, die Wirkung der Kraft elektrischer Ladungen aufeinander und die Wärmewirkung, die durch den Leiterwiderstand verursacht wird.

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Eichen der Messgeräte

Damit Messwerte einheitlich und genau sind, eicht man elektrische Leistungsmesser nach den üblichen Normen für die jeweiligen Maßeinheiten, wie z. B. Volt, Ampere, Ohm und Watt.

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Urnormale und Absolutmessung

Die Urnormale für Ohm und Ampere basieren auf einer bestimmten Masse, Leitergröße und Zeit. Messverfahren, die diese Basiseinheiten zugrunde legen, sind genau definiert und reproduzierbar. Bei der absoluten Amperemessung wird z. B. eine Stromwaage eingesetzt, die Kraftunterschiede zwischen einer Anordnung fixierter Spulen und einer beweglichen Spule misst. Absolute Messungen von Stromstärke- und Spannungsunterschieden sind hauptsächlich für die Laborarbeit von Bedeutung. Für die meisten Zwecke reichen relative Messungen aus.

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Strommessung