Bei der spannungsrichtigen Schaltung (Bild 2) zeigt der Spannungsmesser genau die Spannung an, die am Bauteil anliegt, denn Spannungsmesser und Bauteil sind parallel geschaltet und für die Parallelschaltung gilt:
Der Strommesser dagegen zeigt die Gesamtstromstärke
an, die durch Spannungsmesser und Bauteil fließt, denn es gilt:
Die gemessene Stromstärke ist damit größer
als die Stromstärke durch das Bauelement. Der Messfehler
ist klein, wenn der Widerstand des Spannungsmessers sehr groß gegenüber
dem Widerstand des Bauteils ist.
Bei der stromrichtigen
Messschaltung zeigt der Strommesser
genau die Stromstärke an, die in dem Bauteil fließt, denn Strommesser
und Bauteil sind in Reihe geschaltet und dafür gilt:
Der Spannungsmesser dagegen zeigt die Gesamtspannung
an, die an Strommesser und Bauteil anliegt, denn es gilt:
Die gemessene Spannung ist damit größer als die Spannung am Bauteil. Der Messfehler ist klein, wenn der Widerstand des Strommessers sehr klein gegenüber dem Widerstand des Bauteils ist.
Trotzdem ist jede gleichzeitige
Spannungs- und Stromstärkemessung an einem Bauteil mit einem
Messfehler durch die Experimentieranordnung
behaftet.
Welche der beiden Schaltungen man wählt, hängt bei einem Experiment
von der Aufgabenstellung und von den gegebenen Bedingungen ab. Als eine
Regel, die für viele Fälle angewendet werden kann, lässt
sich formulieren:
Ist der Widerstand des Bauteils sehr groß,
so sollte man die stromrichtige Messschaltung bevorzugen (z. B. bei einer
Diode in Sperrichtung). Bei kleinem Widerstand des Bauteils empfiehlt
sich die spannungsrichtige Messschaltung.