„Wer misst, misst Mist.“
So ein Kalauer mit bedeutsamem Kern. In einem Projekt sollen elektrische Parameter an Pflanzenteilen gemessen werden. Für Größe von Spannung, Widerstand und Strom an/in Organen der betreffenden Pflanzen(teile) gibt es keine Referenzwerte. Da bisher noch keine Pflanzen beobachtet wurden, die elektrische Schläge oder gefährliche Stromstöße erteilen konnten, erscheint die folgende Abschätzung sinnvoll: Spannungen über die Zellmembran wurden bei anderen Pflanzen < 1V gemessen. Vorversuche zur Widerstandsmessung beim Menschen ergaben bei trockenen Fingern ergaben etwa 10 MΩ, allerdings geht die Literatur von einem Widerstand aus, der um Größenordnungen niedriger liegt. Der Innenwiderstand von Hand zu Hand beim Menschen wird als Körperwiderstand bezeichnet und zu etwa 1,3 kΩ geschätzt, was stark von den Messbedingungen und verwendeten Spannungen abhängt.
Um einen ohmschen Widerstand zu bestimmen, legt ein Digitalmultimeter (DMM) eine kleine Spannung an dem zu untersuchenden Objekt an und misst den durch diesen Aufbau fließenden Strom. Das ohmsche Gesetz erlaubt die Berechnung des ohmschen Widerstands aus diesen beiden Größen.
Das linke DMM erzeugt im gezeigten Messaufbau für die Widerstandsmessung eine Spannung von 0,652 V, wie es das rechte auf Gleichspannungsmessung eingestellte DMM anzeigt. Das rechte Spannungsmessgerät besitzt laut Angabe des linken DMM in der aktuellen Messung im Spannungsmessmodus einen Innenwiderstand von 11,14 MΩ, was für handelsübliche DMM ein üblicher Innenwiderstand ist. Dieser Innenwiderstand liegt in der gleichen Größenordnung wie der oben gemessene Innenwiderstand eines Menschen. Handelsübliche DMM besitzen im Strommessmodus einen Innenwiderstand von wenigen Ohm bis einigen Milliohm (je nach Messbereich).
- Strommessgeräte befinden sich im Stromfluss. Soll der durch ein Bauteil fließende Strom bestimmt werden, wird das Strommessgerät in Reihe (Serie) zu diesem Bauteil geschaltet.
- Spannungsmessgeräte eröffnen eine parallele Verbindung im Stromfluss. Sie werden parallel zu dem zu untersuchenden Bauteil geschaltet.
An einem einfache, zweipoligen Bauteil lassen sich demzufolge nur der durch das Bauteil fließende Strom oder die über dem Bauteil abfallende Spannung nicht aber Strom und Spannung zugleich richtig messen.
Erläuterungen und Bespielaufbauten sowie Rechenbeispiele finden sich hier:
- Im „Elektronik Kompedium“ unter „Messfehlerschaltungen„
- In der „LEIFIphysik“ unter „Stromrichtige und spannungsrichtige Messung„
- In der „WIKIPEDIA“ unter „Stromrichtige Schaltung„