Abschnitt 3.9.1 · Messungen und Messinstrumente · Technische Kenntnisse Klasse N. 4 Fragen, jede mit Erklärung.
Auf dieser Seite stehen alle 4 Prüfungsfragen zum Thema Strom- und Spannungsmessgeräte (Kapitel „Messungen und Messinstrumente“). Überlege erst selbst und klappe dann die Lösung auf: Dort steht der Lösungsweg und bei jeder falschen Antwort, welcher Denkfehler dahintersteckt.
Ein Schaltbild liest man wie einen Weg: von einem Pol der Quelle durch jedes Bauteil hindurch und zurück zum anderen Pol. Erst danach fragt man, was ein Bauteil an dieser Stelle tut. Zwei Dinge entscheiden fast jede Bildfrage — die Richtung, in die der Strom läuft, und ob ein Bauteil im Weg liegt (in Reihe) oder quer darüber (parallel).
Batteriesymbol
langer dünner Strich = Plus
Der kurze dicke Balken ist Minus. Lang und schlank ist plus.
technische Stromrichtung
von Plus nach Minus
Außen durch die Schaltung, innen zurück. So ist es vereinbart.
physikalische Stromrichtung
von Minus nach Plus
Die Richtung der Elektronen — genau umgekehrt zur technischen.
Diode und LED
leitet vom Dreieck zum Strich
Der Strich ist die Kathode: Strom hinein am Dreieck, hinaus am Strich.
Schalter
gerade Verbindung = geschlossen
Steht der Hebel schräg von einem Punkt weg, ist der Kreis offen.
Spannungsmesser V
hochohmig, parallel
Quer über das Messobjekt gelegt. Der Kreis läuft weiter.
Strommesser A
niederohmig, in Reihe
Der Kreis wird aufgetrennt und das Gerät hineingesetzt.
in Reihe
derselbe Strom durch alles
Nacheinander im einen Weg. Wird eines unterbrochen, steht alles.
parallel
dieselbe Spannung an allem
Nebeneinander zwischen zwei Knoten. Jeder Zweig hat seinen eigenen Strom.
Merken: Lang und schlank ist Plus. Technisch fließt es von Plus nach Minus, physikalisch umgekehrt. Die Diode lässt durch, wenn der Strom am Dreieck hinein und am Strich hinaus geht. Und: A wie Amperemeter kommt in die Reihe, V wie Voltmeter kommt quer davor.
NI101Was wird durch dieses Schaltzeichen symbolisiert?ab Klasse N
Strommessgerät
Stromquelle
Spannungsmessgerät
Spannungsquelle
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Richtig ist C: Spannungsmessgerät
Kniff: Ein Kreis mit einem Buchstaben darin ist immer ein Messgerät, und der Buchstabe nennt die Einheit: V steht für Volt, also wird die Spannung gemessen. A stünde für Ampere und damit für ein Strommessgerät. Quellen werden anders gezeichnet: bei ihnen steht im Kreis ein Strich statt eines Buchstabens, oder man nimmt gleich das Batteriezeichen. Praktischer Merksatz für später: ein Spannungsmessgerät wird parallel zum Bauteil angeschlossen und hat einen sehr hohen Innenwiderstand, damit es den Kreis nicht beeinflusst; ein Strommessgerät muss in die Leitung eingefügt werden und hat einen sehr kleinen Innenwiderstand.
Warum die anderen nicht stimmen:
Strommessgerät – Ein Strommessgerät ist ebenfalls ein Kreis mit einem Buchstaben, aber mit „A“ für Ampere, der Einheit des Stromes. Im Bild steht ein „V“. Dass das Zeichen hier mitten in einer Leitung liegt, verleitet zu dieser Antwort, denn ein Strommessgerät wird tatsächlich in die Leitung eingefügt — gezeichnet ist aber nur das Zeichen für sich, kein Stromkreis.
Stromquelle – Eine Stromquelle liefert Energie, sie misst nicht. Ihr Zeichen ist ein Kreis mit einem Strich darin, der parallel zu den beiden Anschlussleitungen verläuft, also hier waagerecht. Ein Buchstabe steht nie in einem Quellenzeichen.
Spannungsquelle – Die richtige Größe, aber die falsche Rolle: eine Quelle erzeugt die Spannung, ein Messgerät zeigt sie nur an. Das Zeichen der Spannungsquelle ist ein Kreis mit einem Strich, der quer zu den Anschlussleitungen steht, also hier senkrecht; oft wird stattdessen einfach das Batteriezeichen mit langem dünnem und kurzem dickem Strich verwendet. Der Buchstabe „V“ im Kreis kennzeichnet dagegen ein Messgerät.
NI102Was wird durch dieses Schaltzeichen symbolisiert?ab Klasse N
Spannungsquelle
Spannungsmessgerät
Stromquelle
Strommessgerät
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Richtig ist D: Strommessgerät
Kniff: Ein Kreis mit einem Buchstaben darin ist immer ein Messgerät, und der Buchstabe nennt die Einheit der gemessenen Größe. A steht für Ampere, die Einheit der Stromstärke — also ein Strommessgerät (Amperemeter). Dazu passt die Lage: es liegt IN der Leitung, denn der Strom muss durch das Gerät hindurchfließen, damit es ihn messen kann. Ein Spannungsmessgerät wird dagegen quer über zwei Punkte gelegt und trüge ein V. Und eine Quelle ist kein Messgerät: sie wird nicht mit einer Einheit beschriftet.
Warum die anderen nicht stimmen:
Spannungsmessgerät – Dafür müsste im Kreis ein V stehen, für Volt. Außerdem wird ein Spannungsmessgerät parallel angeschlossen, also quer über das Bauteil, dessen Spannung man wissen will, und nicht in die Leitung eingefügt wie hier.
Stromquelle – Eine Quelle liefert Strom, sie misst ihn nicht, und sie wird nie mit einem Einheitenbuchstaben beschriftet. Das Zeichen einer Stromquelle ist ein Kreis mit einem Strich oder einem Pfeil darin; ein A im Kreis gibt es dort nicht.
Spannungsquelle – Auch hier gilt: ein Buchstabe für eine Einheit im Kreis kennzeichnet ein Messgerät. Eine Spannungsquelle wird als Batteriezeichen oder als Kreis mit einem Strich beziehungsweise einer Wellenlinie gezeichnet — und ihre Einheit wäre ohnehin V, nicht A.
NI103In welcher Schaltung ist ein Multimeter richtig eingesetzt, um die Spannung der Batterie im laufenden Betrieb zu messen?ab Klasse N
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Richtig ist C:
Ein Spannungsmesser hat einen sehr hohen Innenwiderstand. Er wird deshalb parallel zu dem gelegt, dessen Spannung man wissen will, und entnimmt dem Kreis dabei fast keinen Strom — die Schaltung läuft ungestört weiter. Ein Strommesser hat umgekehrt einen sehr kleinen Innenwiderstand und muss in den Kreis hinein, also in Reihe. Wer beide vertauscht, hält im einen Fall den Strom an und schließt im anderen die Quelle kurz. Und: parallel zu WEM entscheidet, was man misst — liegt zwischen Messgerät und Messobjekt noch ein Bauteil, misst man die Spannung an etwas anderem.
Kniff: Gemessen werden soll die Batterie, also müssen beide Messleitungen an ihren zwei Anschlüssen enden. Verfolge vom Messgerät aus beide Leitungen: stößt du unterwegs auf einen Widerstand oder eine Leuchtdiode, gehört das Gerät zu diesem Bauteil und nicht zur Batterie. Das Bild mit dem Messgerät in der Leitung erkennt man sofort — ein Spannungsmesser, der in Reihe liegt, würde den Kreis wegen seines hohen Innenwiderstands praktisch unterbrechen, und die Leuchtdiode ginge aus.
NI104In welcher Schaltung ist ein Multimeter richtig eingesetzt, um den Strom durch den Widerstand und die LED zu messen?ab Klasse N
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Richtig ist A:
Ein Strommesser muss den Strom, den er anzeigen soll, durch sich hindurchschicken. Dafür trennt man den Kreis an einer Stelle auf und setzt das Gerät hinein — es liegt dann in Reihe. Sein Innenwiderstand ist sehr klein, damit er die Schaltung kaum verändert. Legt man ihn statt dessen quer über ein Bauteil, bildet er wegen dieses kleinen Widerstands einen Kurzschluss: der Strom nimmt den bequemen Weg durch das Messgerät, das Bauteil bleibt stromlos, und liegt das Gerät quer über der Quelle, wird diese kurzgeschlossen.
Kniff: Es gibt nur eine Frage: liegt das Gerät IM Weg oder QUER darüber? Fahre den Kreis ab. Musst du durch das Messgerät hindurch, um weiterzukommen, liegt es in Reihe und ist richtig. Kannst du daran vorbeifahren, ist es eine Brücke und damit ein Kurzschluss. Dass in drei Bildern das Gerät sauber und symmetrisch gezeichnet ist, sagt nichts — entscheidend ist allein, ob der Kreis an dieser Stelle aufgetrennt wurde.
Fragen und Abbildungen: Prüfungsfragenkatalog der Bundesnetzagentur, 3. Auflage (gültig seit 24. Juni 2024), Datenlizenz Deutschland – Namensnennung – 2.0. Die Antworten sind gemischt. Erklärungen, Lösungswege und Begriffsblätter: Amateurfunk-Trainer.