Sollen im Unterricht sehr kleine Spannungen gemessen werden, so ist dies mit herkömmlichen Voltmetern nicht möglich, da diese nicht empfindlich genug sind. Mithilfe eines Messverstärkers lassen sich kleine Spannungen allerdings so verstärken, dass sie in Kombination mit einem Anzeigegerät problemlos messbar sind. Damit steht spannenden Experimenten im Physikunterricht, etwa zur elektromagnetischen Induktion, ab sofort nichts mehr im Weg.

Messverstärker zur Messung kleiner Spannungen

Das Gerät in den Maßen 170 x 105 x 50 mm verstärkt Messsignale geringer Amplitude aus niederohmigen Signalquellen zur Messung mit einem beliebigen Spannungsmessgerät oder Oszilloskop. Somit lassen sich bei Verwendung eines Shuntwiderstandes auch kleine Ströme messen. Die Verstärkung ist in Stufen von 0 bis 5 Zehnerpotenzen wählbar. Offsetspannungen können zudem mit Offsetstellern für Grob- und Feineinstellung kompensiert werden. Hochfrequentes Rauschen oder andere Störsignale werden durch einen Tiefpass mit stufenweise umschaltbarer Zeitkonstante zwischen 0 und 3 s herausgefiltert. Die ausgegebene Spannung hat dabei stets das gleiche Vorzeichen wie die Eingangsspannung.

Die wichtigsten technischen Daten finden Sie nachfolgend im Überblick:

• Eingangswiderstand: 10 kOhm
• Ausgangswiderstand: 300 Ohm
• Offsetspannungsdrift: < 2 µV/K (nach ca. 15 Minuten Betriebszeit)
• Verstärkungsfaktoren: 10⁰, 10¹, 10², 10³, 10⁴, 10⁵
• Toleranz der Verstärkungsfaktoren: < 2,5%
• Eingangsspannung: max. ± 12 V (überlastungsgeschützt bis 100 V kurzzeitig)
• Ausgangsspannung: 0 … ± V (kurzschlussfest)
• Stromversorgung: 12 V AC (über mitgeliefertes Steckernetzgerät)
• Umgebungstemperatur: 5°C … 23°C … 40°C
• Lagertemperatur: - 20 … 70°C
• Relative Luftfeuchtigkeit: < 85% ohne Kondensation
• Gebrauchslage: waagerecht
• Verschmutzungsgrad: 2
• Schutzart: IP20
• Masse: ca. 335 g

Induktion durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld

Den Messverstärker setzen Sie in Kombination mit einem Voltmeter während verschiedener Experimente im Physikunterricht ein. So bietet es sich an, Ihren Schülern das zeitlich veränderliche Magnetfeld anhand eines Versuchs zu demonstrieren. Hierfür benötigen Sie einen Leiter, zum Beispiel ein Stück Draht, und einen Magneten. Beim Experimentieren werden sie feststellen, dass nur dann eine Spannung induziert wird, wenn der Magnet bewegt wird, da sich hierbei das Feld in der Leiterschleife verändert.

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