ist es möglich, mit einer Stromzange auch Spannungen zu messen und zu
bestimmen? In der Stromzange messe ich eine Spannung im
Sekundärstromkreis, die proportional zum Prümärstromkreis ist, meine
Stromzange liefert 1mV pro Ampere Strom (Peektech 4200,
http://www.reichelt.de/Zangenmessgeraete/PEAKTECH-4200/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=75325&GROUPID=542&artnr=PEAKTECH+4200).
Wenn ich also jetzt umgedreht nicht die Spannung messe, sondern den
Strom, kann ich dann daraus Rückschlüsse auf die Spannung in dem
Primärstromkreis ziehen?
Fernet Branca schrieb:> Wenn ich also jetzt umgedreht nicht die Spannung messe, sondern den> Strom, kann ich dann daraus Rückschlüsse auf die Spannung in dem> Primärstromkreis ziehen?
Nein, oder meinst du, der Hersteller verheimlicht dir im Datenblatt
etwas.
Fernet Branca schrieb:> ist es möglich, mit einer Stromzange auch Spannungen zu messen und> zu> bestimmen? In der Stromzange messe ich eine Spannung im> Sekundärstromkreis, die proportional zum Prümärstromkreis ist, meine> Stromzange liefert 1mV pro Ampere Strom (Peektech 4200,> http://www.reichelt.de/Zangenmessgeraete/PEAKTECH-...).>> Wenn ich also jetzt umgedreht nicht die Spannung messe, sondern den> Strom, kann ich dann daraus Rückschlüsse auf die Spannung in dem> Primärstromkreis ziehen?
Ich würde sagen, da fehlen dir noch wichtige Grundkenntnisse.
Eine Spannung ist nicht einfach "da". Eine Spannung ist immer der
Potentialunterschied zwischen zwei Punkten in einer Schaltung. Man kann
also nicht sagen: Die Schaltung hat 12V. Sondern man muß beispielsweise
sagen: Die Spannung zwischen VCC und GND beträgt 12V.
Stell dir einfach mal zwei in Reihe geschaltete 12V-Batterien vor. Wenn
du die beiden in Summe mißt (Minuspol der einen und Pluspol der
anderen), dann mißt du eine Spannung von 24V. Wenn du jetzt eine deiner
Meßspitzen auf den Verbindungspunkt zwischen den Batterien setzt, wirst
du 12V messen.
Jetzt hältst du deine Strommesszange um die Zuleitung einer der beiden
Batterien. Wenn kein Verbraucher an den Batterien angeschlossen ist,
wirst du einen Strom von Null Ampere messen. Wenn die Batterien aber in
einem LKW eingebaut sind und der Fahrer gerade den Motor des LKW anläßt,
dann wirst du am gleichen Punkt einen Strom von einigen hundert Ampere
messen. Und jetzt überleg mal. Es sind die gleichen Batterien und es ist
die gleiche Stromzange. Du hast einmal Null gemessen und einmal sagen
wir 300 Ampere. Wie willst du jetzt aus der Anzeige der Stromzange auf
die Spannung der Batterien schließen? Überleg dir das ganze mal in Ruhe,
ok?
Tom schrieb im Beitrag #3294351:
> Selbstverständlich geht das. Oder meinst du, Wolfgang hat von> irgendwas> ne Ahnung?
Unsinn. Lies mal meinen Beitrag und dann begründe mal deine Meinung, daß
es doch geht...
ich schrieb:> Eine Spannung ist nicht einfach "da". Eine Spannung ist immer der> Potentialunterschied zwischen zwei Punkten in einer Schaltung. Man kann> also nicht sagen: Die Schaltung hat 12V. Sondern man muß beispielsweise> sagen: Die Spannung zwischen VCC und GND beträgt 12V.
cool, also ist das ähnlich, wie bei dieser potentiellen Energie, die
zwei Körper haben? Im Physikunterricht hatte unser Lehrer immer gesagt,
dass Sachen, die auf dem Tisch liegen, eine geringere Energie zu der
Lampe an der Decke haben wie ein Gegenstand der auf dem Boden liegt?
Meinst Du sowas, dass es von der "Entfernung" abhängt?
Dann ist das ja bei den Batterien logisch, denn wenn man die Spannung
von einer Batterie misst, dann kommen 12 Volt raus, schaltet man zwei
Batterien hintereinander, dann hat man die doppelte Entfernung, also
misst man 24 Volt.
Dann sag mir doch mal, wie du aus der Anzeige der Stromzange
(beispielsweise "20A") auf die Spannung schließen willst.
In einem Auto-Stromkreis können 20A fließen (bei 12V) und in einer
Umspannstation können auch 20A fließen (bei 380kV). Beide Male zeigt die
Stromzange 20A an. Und jetzt kommst du...
Fernet Branca schrieb:> cool, also ist das ähnlich, wie bei dieser potentiellen Energie, die> zwei Körper haben? Im Physikunterricht hatte unser Lehrer immer gesagt,> dass Sachen, die auf dem Tisch liegen, eine geringere Energie zu der> Lampe an der Decke haben wie ein Gegenstand der auf dem Boden liegt?> Meinst Du sowas, dass es von der "Entfernung" abhängt?>> Dann ist das ja bei den Batterien logisch, denn wenn man die Spannung> von einer Batterie misst, dann kommen 12 Volt raus, schaltet man zwei> Batterien hintereinander, dann hat man die doppelte Entfernung, also> misst man 24 Volt.
Genau so kann man das vergleichen. Die "Fallhöhe" ist mit der Spannung
vergleichbar, ist also in der Mechanik die potentielle Energie. Die
Geschwindigkeit, mit der der Gegenstand auf dem Boden aufschlägt, die
abhängig ist von der Masse, ist dann die kinetische Energie.
Laß dich von blöden Kommentaren hier nicht verunsichern und lerne
einfach, was dich interessiert. Jeder hat mal angefangen, das ist kein
Problem :-)
ich schrieb im Beitrag #3294383:
> nein, das kannst du eher mit der freien energie vergleichen, die unseren> gesamten kosmos ausfüllt
... hier spricht der Thermodynamiker. Schon mal einen exergetischen
Wirkungsgrad berechnet?
Hallo,
es gibt zwei Arten von Strommesszangen. Die "einfache" Ausführung die du
hast ist nur in der Lage Wechselströme zu messen, da es vom Konzept her
ein Transformator ist. Dabei ist der Draht, in dem du den Strom messen
willst die Primärwicklung und der Teil der Zange, den du um den Draht
schließt ist die Sekundärwicklung. Da das vorhandensein einer
Potenzialdifferenz (auch Spannung genannt) kein Magnetfeld produziert
kanns du auch nichts messen. Es ist damit nur möglich wechselnde
Magnetfelder (die durch einen Wechselstrom entstehen) zu messen.
Die zweite Art der Strommesszangen ist etwas komplizerter und kann auch
Gleichströme messen, da sie Hallsensoren verwenden und damit direkt die
Magnetfeldstärke bessen können. Aber auch für ein konstantes Magnetfeld
wird ein Strom benötigt, eine Spannung alleine genügt nicht.
In der Analogie zur Mechanik könnte man es so betrachten:
Die Strommesszangen sind Bewegungssensoren. Wenn ein Stein aber nur auf
dem Tisch liegt (eine Potenzialdifferenz zum Boden hat) kannst du ihn
damit nicht messen.
Gruß Kai
Kai S. schrieb:> Hallo,>> es gibt zwei Arten von Strommesszangen. Die "einfache" Ausführung die du> hast ist nur in der Lage Wechselströme zu messen, da es vom Konzept her> ein Transformator ist. Dabei ist der Draht, in dem du den Strom messen> willst die Primärwicklung und der Teil der Zange, den du um den Draht> schließt ist die Sekundärwicklung.
Genau so hab ich auch schon mal einen ganz kleinen Strom gemessen, weil
die Stromzange von mir ja nur in 1A-Schritten brauchbar misst und wenn
ich weniger Strom hab, dann war das unpraktisch. Ich hab einfach das
Kabel 10mal im Kreis durch die Stromzange gewickelt und damit glaub ich
den Strom verzehnfacht, so dass dann eben 1mV nicht 1A bedeuteten,
sondern 0,1A.
An das Magnetfeld hab ich nicht gedacht.
Aber mal andersrum gedacht, ich greife im Sekundärstromkreis die
Spannung ab, die auf Grund des Primärstromkreises erzeugt wird, ist denn
in der Stromzange ein kleiner Shunt, der den Strom dann in eine
proportionale Spannung im Sekundärstromkreis "wandelt"?
Fernet Branca schrieb:> Aber mal andersrum gedacht, ich greife im Sekundärstromkreis die> Spannung ab, die auf Grund des Primärstromkreises erzeugt wird, ist denn> in der Stromzange ein kleiner Shunt, der den Strom dann in eine> proportionale Spannung im Sekundärstromkreis "wandelt"?
Nein, der Primärstrom erzeugt ein Magnetfeld und bei den einfachen
Zangen erzeugt die Änderung des Magnetfeldes eine Spannung entsprechend
dem Induktionsgesetz [1].
[1] http://de.wikipedia.org/wiki/Induktionsgesetz
Bei gleichstromfähigen Zangen wird direkt das Magnetfeld mit einem
Hallsensor gemessen oder es wird ein Gegenfeld aufgebaut, so dass sich
als Magnetfeldsumme Null ergibt.
Fernet Branca schrieb:> Aber mal andersrum gedacht, ich greife im Sekundärstromkreis die> Spannung ab, die auf Grund des Primärstromkreises erzeugt wird, ist denn> in der Stromzange ein kleiner Shunt, der den Strom dann in eine> proportionale Spannung im Sekundärstromkreis "wandelt"?
Hier musst du etwas vorsichtig sein. Ideal betrachtet hast du keinen
Sekundärstromkreis (dafür müsste er geschlossen sein) sondern lediglich
die Sekundärspule mit offenen Enden. Ideal bedeutet, dass das
Spannungsmessgerät einen unendlich großen Eingangswiderstand hat.
Praktisch ist das nicht gegeben, allerdings haben Multimeter
Megaohmbereich haben und die Spule nur im Bereich Ohm liegt ist die
Verzerrung des Messwerts kleiner, als die anderen Störgrößen und kann
damit vernachlässigt werden.
Deine Strommesszange ist somit einfach ein Messwandler, der die
Messgröße Stromfluss direkt in die Messgröße Spannung überführt, ohne
nochmal eine Stromfluss daraus zu machen.
Gruß Kai
Fernet Branca schrieb:>> Aber mal andersrum gedacht, ich greife im Sekundärstromkreis die> Spannung ab, die auf Grund des Primärstromkreises erzeugt wird, ist denn> in der Stromzange ein kleiner Shunt, der den Strom dann in eine> proportionale Spannung im Sekundärstromkreis "wandelt"?
Bei deiner Stromzange ist es ja so, daß die "Primärwicklung" die beiden
Zangen-Hälften sind, die du um das Kabel legst. Also im Prinzip eine
Windung. Die "Sekundärwicklung" ist dann eine Spule, die das Magnetfeld
der Zange aufnimmt und dadurch, daß sie viele Windungen hat,
hochtransformiert. Diese Spannung der Sekundärspule wird dann entweder
an die Ausgangsklemmen rausgeführt (wie bei dir) oder auf eine Anzeige
in der Stromzange gebracht, wo du dann den Stromwert ablesen kannst.
Also brauchst du dort keinen Shunt, sondern die Sekundärspule stellt dir
schon eine Spannung zur Verfügung, die der Stromstärke im Kabel
entspricht.
Prinzipiell kann man Spannung schon "berührungslos" messen. Dazu
benötigt man aber anderes Werkzeug. Wie schon geschrieben mißt eine
Stromzange den Strom über das Magnetfeld. Um die Spannung zu messen
benötigt man ein Werkzeug welches das elektrische Feld messen kann. Dazu
benötigt man aber zusätzlich noch einen Bezugspunkt, wohingegen die
Stromzange für die Strommessung nur einen Leiter benötigt. Ein einzelner
Punkt reicht für die Spannungsmessung also nicht. Man mißt ja immer die
Spannung zwischen zwei Punkten.
Eines dieser Geräte ist folgendes.
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrofeldmeter
Ferner ist eine Stromzange auch nicht wirklich berührungslos. Daher
formuliere ich die Frage von "berührungslos" nach "elektrisch isoliert"
um. Es gibt noch andere Methoden. Aber es ist die Frage ob die Geräte
für die jewilige Anwendung geeignet ist. So ist obiges Gerät kaum dazu
geeignet die Spannungsdifferenz zweier benachbarter Leitungen auf einer
Platine miteinander zu vergleichen. Ferner sind die "berührungslosen"
Methoden im Allgemeinen bei gleichem Aufwand nicht so genau bzw. ist die
Grenze des machbaren eher erreicht. Aus diesem Grunde sind solche
Geräte, falls für die konkrete Anwendung überhaupt geeignet/verfügbar,
teurer und weit weniger verbreitet.