Kurzbeschreibung -  Virtueller Messplatz: Serienschaltung von Widerständen

Funktionsübersicht

Das virtuelle Experiment Serienschaltung von Widerständen ermöglicht in einem einfachen Stromkreis (eine Schleife) bei vorgegebener Gesamtspannung, die an zwei ohmschen Widerständen jeweils abfallenden Teilspannungen sowie den Strom im Stromkreis mit virtuellen Multimetern zu messen. Widerstände aus der E24-Normreihe können per Drag-and-Drop in die Schaltung eingebaut werden.

Interaktionsmöglichkeiten im virtuellen Messplatz:


Nähere Details finden sich in der folgenden Tabelle.


Bedienungselemente des virtuellen Arbeitsplatzes Mausklick auf Aktion, die durch den Mausklick ausgelöst wurde Tonsignal (falls Option Soundeffekte gewählt wurde)
Grüner Bauteilkasten „Drop-Down“-Schaltfläche Öffnen des Auswahlmenüs Größenordnung der Widerstände -

Widerstand „Drag & Drop“ -
Multimeter zur Messung der Teilspannungen Multimeter im Miniformat Großformat des Multimeters erscheint; Lupe wird in Schaltskizze eingeblendet -

Messbereich des Multimeters 20 mV / 200 mV / 2 V / 20 V / 200 V Drehschalter springt auf gewählten Messbereich Knacken

Powertaste des Multimeters Multimeter schaltet sich ein Piepton und Knacken
Multimeter zur Messung der Stromstärke Multimeter im Miniformat Großformat des Multimeters erscheint; Lupe wird in Schaltskizze eingeblendet -
Messbereich des Multimeters 20 mA / 200 mA / 2 A / 10 A Drehschalter springt auf gewählten Messbereich Knacken
Powertaste des Multimeters Multimeter schaltet sich ein Piepton und Knacken
Netzgerät „ON/OFF“-Schalter des Netzgeräts Netzgerät schaltet sich ein bzw. aus Knacken; Piepen vorausgesetzt mind. ein Multimeter aktiviert

Pfeiltasten am Netzgerät Schrittweise Veränderung der Spannung Klicken
Laborheft Laborheft im Miniformat Großformat des Laborhefts erscheint; Laborheft öffnet sich Papierrascheln

Optionen im Laborheft Gewählte Option wird ein-bzw. ausgeschaltet Klicken
Tintenfass Tintenfass Virtueller Druckkopf schreibt Daten ins Messprotokoll -
Messprotokoll Papiertransportrad Messprotokoll wird transportiert -
Vergrößerte Darstellung eines Geräts Hintergrund Gerät wird wieder verkleinert -

Interaktionsmöglichkeiten im virtuellen Messplatz Serienschaltung von Widerständen

Detaillierte Funktionsübersicht

Rezesenten: C. Erhart, S.M.Weber, Didaktik der Physik, Universität Bayreuth Auf der rechten Seite des Messplatzes befindet sich ein grüner Bauteil-Kasten indem sich verschiedene Widerstände befinden. Durch Klicken auf den Kasten wird dieser vergrößert. Nun kann man im ersten Schritt in einem „Drop-Down“-Menü die gewünschte Größenordnung der Widerstände, die von 101Ω bis 105Ω reicht, auswählen. In einem zweiten Schritt hat man die Wahl zwischen 24 verschiedenen Widerständen, deren Werte der E24-Normreihe entsprechen.

Per „Drag & Drop“ kann der ausgewählte Widerstand in die Schaltung eingebaut werden, indem man ihn im Bereich des zu ersetzenden Widerstands fallen lässt.

Klickt man mit der Maus auf eines der Multimeter des Arbeitsplatzes, so erscheint es im Großformat. Gleichzeitig wird in der Schaltskizze das gewählte Multimeter mit einer Lupe hervorgehoben.

Der gewünschte Messbereich eines Multimeters kann durch Mausklick ausgewählt werden. Die „POWER“-Taste dient zum Ein-und Ausschalten. Wird das Multimeter eingeschaltet ertönt ein Piepton. Dies ist auch der Fall wenn bei eingeschaltetem Multimeter das Netzgerät an-oder ausgeschaltet wird. Wenn die gewünschten Einstellungen erfolgt sind, gelangt man aus der Großformatdarstellung des Multimeters durch Klick auf den Hintergrund in die normale Arbeitsumgebung.

Durch Betätigen des „ON/OFF“-Schalters schaltet sich das zu Programmstart ausgeschaltete Netzgerät ein. Die gewünschte Spannung kann durch Mausklick auf die Pfeilschalter am Netzgerät in diskreten Schritten eingestellt werden.

Neben dem grünen Bauteil-Kasten befindet sich ein Laborheft, dass sich ebenfalls durch Klicken vergrößern lässt. Hier können folgende Programmoptionen gewählt werden:
Standardmäßig sind Soundeffekte und Messfehler aktiviert. Will man das Laborheft wieder verkleinern, so erfolgt dies durch Klicken auf den Hintergrund neben dem Heft.

Der Messplatz enthält ein Tintenfass, welches sich bei Überstreichen mit der Maus öffnet, eine Schreibfeder wird eingetaucht. Ein Mausklick auf das Fass, startet die Aktion Messdaten protokollieren: Die aktuellen Werte der angelegten Spannung, der eingebauten Widerstände, der an den Widerständen abfallenden Teilspannungen und der Stromstärke werden in ein virtuelles Messprotokoll eingetragen. Es lässt sich durch Drehen des Papiertransportrades vor- und zurückschieben.


S.M. Weber,  Didaktik der Physik, Universität Bayreuth, last modified 15.9.2006

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