Måling af elektriske kredsløb (U, I, R)

Fysik/kemi · 7.-9. klasse · Undersøgelse

Elektriske målinger — fysikkens sanser

I fysik/kemi-laboratoriet er multimetret dit vigtigste måleudstyr. Det måler:

• Spænding (U) i volt (V) — koblet parallelt med komponenten
• Strøm (I) i ampere (A) — koblet i serie med kredsløbet
• Modstand (R) i ohm (Ω) — kun på isoleret komponent (uden strøm!)

Ohms lov — kerneformelen

U = R · I

Hvis to af de tre størrelser er kendte, kan du beregne den tredje:

• Strøm: I = U/R
• Modstand: R = U/I

Hvordan kobler man et multimeter korrekt?

Voltmeter (måler U): parallel med komponenten. Har HØJ intern modstand — trækker næsten ingen strøm.

Amperemeter (måler I): i serie — du skal afbryde kredsløbet og indsætte metret. Har LAV intern modstand — påvirker ikke kredsløbet meget.

Ohmmeter (måler R): komponenten skal være frakoblet kredsløbet. Metret sender sin egen lille strøm for at måle.

Eksempel: bekræft Ohms lov

1. Byg kredsløb: batteri 9 V → resistor 100 Ω → pære → tilbage

2. Mål spænding over resistoren (fx 5 V)

3. Mål strøm i kredsløbet (fx 0,05 A = 50 mA)

4. Beregn R = U/I = 5/0,05 = 100 Ω ✓

Sikkerhed

• Max 30 V i skoleforsøg
• Kun batterier eller lab-strømforsyning
• Ingen netstrøm (230 V) uden lærer og korrekt udstyr
• Tjek kabler for skader
• Aldrig mål strøm direkte fra batteri uden resistor

Pas på

• Kortslutning: ledning direkte over batteri → kraftig strøm, varme, brand
• Forkerte enhed: 1 mA ≠ 1 A (faktor 1000!)
• Forkert koblingsrækkefølge: amperemeter parallelt → kortslutning!

Læringsmål

• Bruge et multimeter korrekt (voltmeter parallelt, amperemeter i serie)
• Måle spænding, strøm og modstand i elektriske kredsløb
• Anvende Ohms lov (U = R · I) til at beregne en ukendt størrelse
• Forklare hvorfor voltmeter har høj og amperemeter lav intern modstand
• Skelne mellem serie- og parallelkobling af måleudstyr
• Overholde sikkerhedsregler (max 30 V, ingen kortslutning, tjek kabler)

Projekt: Byg og mål dit eget kredsløb

Byg kredsløb med forskellige modstande (100 Ω, 220 Ω, 470 Ω) og en 9 V-batteri. Mål U og I for hver. Plot U mod I i Excel eller GeoGebra — hældningen er R (Ohms lov).

Udvidet opgave: mål spændinger i serie- og parallelkobling af 3 resistorer. Beregn totalmodstanden. Stemmer formlerne R_total = R₁+R₂+R₃ (serie) og 1/R_total = 1/R₁+1/R₂+1/R₃ (parallel)?

Brobygning: STX fysik B bygger på disse målinger med Kirchhoffs love, impedans og vekselstrøm. Se PhET-simulationen "Circuit Construction Kit" for at øve uden fysisk udstyr. Karriereveje: elektriker, elektronikingeniør, energitekniker.