HW:Dekaden (Widerstand, Kapazität, Induktivität)

Die Labor-Dekaden von PeakTech gibt es in verschiedenen Ausführungen zum hochpräzisen einstellen von Widerstandswerten (1 Ω - 10 MΩ), Kapazitätswerten (1 pF - 10 μF) und Induktivitätswerten (zw. 1 H und 10 H). Sie können über 4 mm Sicherheitsbuchsen in beliebige Schaltungen als variabler Widerstand bzw. variable Kapazität oder Induktivität integriert werden. Dabei können die Dekaden mit sehr genau eingestellt werden (Auflösung: 1 Ω, 0,1 nF und 1 μH).

Aufbau und Funktionsweise

Die Dekaden bestehen aus Kunststoffgehäusen, welche eine einfache Handhabung und elektrische Abschirmung garantieren. Auf der Oberseite befinden sich Drehschalter zum Einstellen des gewünschten Widerstands-, Kapazitäts- oder Induktivitätswerts. Je nach Ausfertigung gibt es fünf (Kapazitätsdekaden) oder sieben (Widerstands-, Induktivitätsdekaden) solcher Drehschalter, die jeweils eine 10er-Potenz des einstellbaren Bereichs abdecken. Jeder Drehschalter hat zehn Stellungen, sodass sich der Gesamtwert über einen großen Bereich genau einstellen lässt .

Beachte: Die Dekaden sind intern so verschaltet, dass sich die eingestellten Werte der Drehschalter zum Gesamtwert addieren. Beispiel: Sei für die Widerstandsdekade Schalter 2 auf 60 Ω eingestellt und Schalter 3 auf 700 Ω, so fungiert die Dakdenbox als Widerstand mit R = 760 Ω.

Neben den Drehschaltern befinden sich noch zwei 0,4 mm Sicherheitsbuchsen auf der Oberseite zum Anschließen von Bananenkabeln. Über diese 0,4 mm Sicherheitsbuchsen wird die Dekadenbox in eine elektronische Schaltung eingebaut und fungiert dort wie ein einzelner Widerstand, ein einzelner Kondensator oder eine einzelne Spule mit dem entsprechend eingestellten Wert. Widerstand, Kapazität und Induktivität können auch während dem Betrieb der elektronischen Schaltung mittels der Drehschalter geändert werden.

Zusätzlich zu den Dekaden mit Drehschaltern gibt es die Widerstandsdekaden alternativ mit Schiebeschaltern. Hier sind die Drehschalter durch 28 Schiebeschalter auf der Oberseite ersetzt. In der oberen Position (Pos. 1) ist der entsprechende Wert des Schalters zum Gesamtwiderstand zugeschaltet. Ansonsten ist der Aufbau sehr ähnlich zu den Dekaden mit Drehschaltern, die Funktionsweise ist dieselbe. Allerdings ist die Genauigkeit deutlich höher, die Widerstandstoleranz liegt bei 1 % in allen Bereichen.

Experimente

Die Dakaden können für sämtliche (Demonstrations-)Experimente verwendet werden, bei denen der Widerstand, die Kapazität oder die Induktivität innerhalb einer Schaltung variiert werden soll. Damit sind die Dekaden besonders für systematische Versuchsreihen geeignet und um den Einfluss einer bestimmten Größe zu demonstrieren.

Beispiel: Demonstration der Auf- und Entladekurve eines Kondensators über einen Widerstand mit dem Oszilloskop. Mit je einer Widerstands- und Kapazitätsdekade können die Werte für R und C schnell und praktikabel variiert werden. Der Einfluss auf den zeitlichen Spannungsverlauf kann dabei live am Oszilloskop beobachtet werden.

Außerdem können die Dekaden in Experimenten eingesetzt werden, für die ein spezifischer Widerstand, bzw. eine spezifische Kapazität oder Induktivität benötigt wird, falls keine Bauteile mit der entsprechenden Dimensionierung in der Sammlung vorhanden sind.

Betriebsanweisungen

• Elektrische Geräte, Anlagen und Leitungen

Bedienungsanleitungen des Herstellers

• Bedienungsanleitung PeakTech 3265/3270/3275 (Dekaden mit Drehschalter)
• Bedienungsanleitung PeakTech 3280/3285/3290 (Dekaden mit Schiebeschalter)

Verschiedene Dekadenboxen von PeakTech.

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Elektronik: 5b
Hersteller	PeakTech
max. Eingangsstrom	Widerstandsdekade: 0,11 mA - 700 mA Induktivitätsdekade: 40 mA - 300 mA
max. Eingangsspannung	Kapazitätsdekade: 300 V (DC) / 230 V (AC) Widerstandsdekade mit Schiebeschalter: 250 V (DC/AC)
Abmessungen (B $\times$ H $\times$ T)	Drehschalter: 170 $\times$ 240 $\times$ 90 mm Schiebeschalter: 140 $\times$ 90 $\times$ 80 mm
Gewicht	0,4 kg - 1,2 kg (je nach Typ)

Fotos

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      Widerstandsdekade mit Drehschalter (Genauigkeit +/- 5,0 %)
  

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      Kapazitätsdekade mit Drehschalter (Genauigkeit +/- 5,0 - 10,0 %)
  

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      Induktivitätsdekade mit Drehschalter (Genauigkeit +/- 5,0 %)
  

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  Widerstandsdekaden mit Schiebeschalter (Genauigkeit +/- 1 %)

Literatur

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0