Messungen in elektrischen Schaltungen: Spannung, Strom & Widerstand

Das Messen elektrischer Größen gehört zu den wichtigsten Grundlagen der Elektrotechnik. Erst durch richtige Messmethoden lassen sich Schaltungen verstehen, Fehler finden und Bauteile korrekt dimensionieren. Dieser Beitrag erklärt praxisnah, wie man Spannung, Strom und Widerstand in Reihen-, Parallel- und gemischten Schaltungen misst – inklusive Messstrategien, typischen Fehlern und Prüfungsaufgaben.

Die Grundregeln sind einfach: Spannung wird parallel gemessen, Strom in Reihe und Widerstand ausschließlich spannungslos. In der Praxis ist die Anwendung aber oft deutlich komplexer – besonders in gemischten Schaltungen. Genau hier setzt dieser Beitrag an.

Grundlagen der Messgeräte

Multimeter sind universelle Messwerkezeuge, die in nahezu allen elektrischen Arbeitsbereichen eingesetzt werden. Sie können Spannung (V), Strom (A) und Widerstand (Ω) messen. Jede Messart benötigt jedoch eine spezifische Gerätetechnik und einen korrekten Anschluss.

Messarten im Überblick

• Spannung: Hoher Innenwiderstand → parallel messen.
• Strom: Sehr kleiner Innenwiderstand → in Reihe messen.
• Widerstand: Gerät sendet Messstrom → Schaltung muss stromlos sein.

Buchsen und Bereiche

• COM: gemeinsame Masse
• V/Ω: Spannung und Widerstand
• mA: kleine Ströme
• 10A: hohe Ströme

Spannung messen

Spannung beschreibt den Potentialunterschied zwischen zwei Punkten. Deshalb wird das Messgerät parallel zu einem Bauteil oder Zweig angeschlossen.

Schritte

• Multimeter auf V einstellen (AC/DC beachten).
• Messspitzen an die beiden Anschlüsse des Bauteils halten.
• Bei DC korrekt polen (schwarz = negativer Bezug).

Reihenschaltungen

Die Spannung teilt sich proportional zur Größe der Widerstände auf.

Parallelschaltungen

In allen Zweigen liegt die gleiche Spannung an.

Gemischte Schaltungen

Spannung zuerst an den parallelen Zweigen messen, dann Teilspannungen innerhalb der seriellen Abschnitte erfassen.

Strom messen

Bei der Strommessung wird der komplette Elektronenfluss durch das Messgerät geleitet. Deshalb muss das Amperemeter in den Strompfad eingefügt werden.

Schritte

• Stromkreis an einer Stelle auftrennen.
• Messgerät in Reihe „zwischen die Leitung“ schalten.
• Passende Buchse wählen (mA oder 10A).
• Messbereich zuerst groß wählen.

Reihenschaltungen

Der Strom ist in jedem Bauteil gleich.

Parallelschaltungen

Der Strom teilt sich nach den Widerstandswerten der Zweige.

Gemischte Schaltungen

Gesamtstrom am Eingang messen → dann Zweigströme → Summenregel überprüfen.

Widerstand messen

Das Multimeter ermittelt den Widerstand, indem es einen eigenen Prüfstrom durch das Bauteil schickt. Wird unter Spannung gemessen, sind die Werte unbrauchbar oder gefährlich.

Schritte

• Schaltung vollständig ausschalten.
• Bauteil ggf. einseitig abklemmen.
• Multimeter auf Ω stellen.

Reihenschaltungen

Parallelschaltungen

Gemischte Schaltungen

Parallelpfade verfälschen die Messung – Bauteile müssen ggf. ausgelötet oder abgeklemmt werden.

Messungen in gemischten Schaltungen

1. Schritt: Gesamtschaltung in Teilbereiche zerlegen

Gemischte Schaltungen bestehen immer aus Serien- und Parallelanteilen. Vor jeder Messung muss klar sein, welcher Bereich welchen Charakter hat.

2. Spannung messen

• Zuerst Spannung an den parallelen Zweigen messen.
• Dann Spannungen in den seriellen Abschnitten bestimmen.

3. Strom messen

• Gesamtstrom am Eingang messen.
• Jeden Zweigstrom separat messen.
• Vergleichen: Iges = Summe der Zweigströme.

4. Widerstand messen

Nur spannungsfrei möglich – parallel angeschlossene Widerstände müssen ggf. isoliert werden.

Typische Praxisbeispiele

LED mit Vorwiderstand

• Spannung an LED: ca. 1,8–3,2 V (je nach Farbe).
• Strom ca. 10–20 mA.
• Vorwiderstand über R = U/I berechnen.

Reihenschaltung zweier Widerstände

• Teilspannungen messen.
• Strom überall gleich.
• Rges stromlos messen.

Parallelschaltung zweier Verbraucher

• U in beiden Zweigen gleich.
• I teilt sich auf.
• Rges nur ohne Spannung messbar.

Messfehler und Sicherheit

Häufige Fehlerquellen

• Amperemeter parallel → Kurzschluss.
• Widerstand unter Spannung gemessen.
• Messspitzen verpolt.
• Falscher Messbereich.
• Falsche Buchse → Sicherung defekt.

Sicherheitsregeln

• Niemals mit offenen Messleitungen arbeiten.
• Nur Messgeräte mit ausreichender CAT-Kategorie nutzen.
• Geräte niemals unter Last umbauen.