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Moderator: Tommy

#32220
Moin Moin !

Aufgrund einer gestellten Frage zum Messen von Strömen habe ich mich entschlossen , da mal "etwas" genauer loszulegen . ich wöllte schon immer mal etwas dazu schreiben , weil einfach zu viele Leute sich " mit Strom " nicht auskennen und daher schon oft die Fragen zu unpräzise gestellt werden oder auf Nachfragen unbrauchbare Antworten kommen. Selbstverständlich kann ich hier kein Elektrotechnikstudium anbieten , wer Elektriker oder etwas ähnliches gelernt hat , braucht nicht weiterzulesen , aber viele , die sonst auch schwierige Arbeiten an ihrem Fzg selber meistern , schrecken vor Elektrik ganz allgemein zurück. an diese möchte ich mich hier mit einfachen Grundlagen wenden. Wir betrachten hier deswegen nur die allgemeinen Grundlagen , wie sie am Oldtimer vorkommen , ohne die Zündanlage zu berühren. da sbedeutet , es kommen keine Spannungen höher als die Batteriespannung vor, und unter Beachtung meiner Ausführungen machen wir nichts gefährliches und auch nichts kaputt!

Anregungen , Kritik und dergleichen nehme ich mit Begeisterung entgegen !

Da das hier bewusst für absolute "Stromlaien" geschrieben wird, fange ich mal mit einem Beispiel an , das eigentlich gar nicht schlecht ist , sich die Sachlage bildlich vorzustellen , da man bekanntlich Ströme und Spannungen nicht sehen kann, sondern nur die Auswirkungen spürt.
Ein Stromkreis wird gerne als Wasserkreislauf beschrieben, was auch wirlich anschaulich ist. Es kommen jetzt nämlich Begriffe wie "Strom", "Spannung", "Widerstand" , die werden gerne durcheinander geschmissen , was aber nach dem Vergleich mit dem Wasser nicht mehr passieren dürfte.
In einem Stromkreis enspricht die "Spannung" dem Wasserdruck.
Der "Strom" enspricht der fliessenden Wassermenge.
Ein "Widerstand" stellt ein Hinderniss in dem Wasserkreislauf dar , z.B. eine Rohrverengung oder ein halb zugedrehtes Ventil.

Wenn wir also einen einfachen Stromkreis mit einer 12 Volt Batterie und einem Verbraucher , z.B. eine Glühlampe haben, entspricht das im Wassermodell einem 12 m hohen Wasserturm als Speicher und unten einem Wasserhahn als Verbraucher. Der Wasserdruck ergibt sich aus der Höhe des Speichers von 12m, im Stromkreis hat die Batterie die Spannung von 12 Volt.Wenn das Wasser aus dem Hahn fliesst, ist es anschliessend drucklos. Entsprechend haben wir zwischen Batterie - Minus und dem Ausgang der Glühlampe keine Spannung. Die gesamte Spannung von 12 Volt baut sich in der Glühlampe und dem Kabel zwischen dieser und dem Pluspol ab. Entsprechend baut sich der gesamte Wasserdruck im Fallrohr und dem Hahn ab. Ist das Fallrohr sehr eng und der Hahn weit geöffnet , macht sich der Druckverlust im Fallrohr bemerkbar , es tritt weniger wasser aus , als man erwarten würde. Übertragen auf den Stromkreis bedeutet das , wenn der Widerstand in der Zuleitung zu hoch wird, kommt an der Glühbirne zu wenig Spannung an.


jetzt sollten wir uns unter Strom , Spannung und Widerstand etwas vorstellen können.

Normalerweise kommen wir am Oldtimer mit einer einfachen Prüflampe weitestgehend aus , selten muss man da weitere Hilfsmittel hinzuziehen.
Eines davon kann ein Multimeter sein , da reicht das billigste aus dem Baumarkt für 4,95E.
damit ich näher an der Praxis bin , habe ich hier direkt mal so eins vor mir liegen.
Ist mehr so das zweitbilligste , es kann auch Transistoren ;Dioden testen und hat sogar einen Messbereich, dessen Bedeutung sich mir gerade nicht erschliesst. Wird also auch nichts sein , was man am Oldtimer braucht.
Ansonsten ist es wohl so wie die meisten aufgebaut.
Es gibt eine Buchse -com , in diese wird das schwarze Kabel gesteckt.Das rote Kabel kommt in + VAO(mega).
Das schwarze Kabel ist also die allgemeine Masse, mit dem Roten können wir alles mögliche messen.
Oft gibt es noch ein oder 2 weitere + Buchsen , ich habe hier eine , daneben steht 10ADC. Stecken wir das rote Kabel hier rein , können wir Gleichströme bis 10 Ampere messen. So , und das vergessen wir gleich wieder !
Dann habe ich hier etwa ein Drittel der 4 Messbereiche , die ich mit dem Drehknauf einstellen kann , überschrieben mit ADC oder A=. Mit diesen Messbereichen kann man kleinere Gleichströme messen . So , und das vergessen wir auch gleich wieder !
Die Strommessbereiche überlassen wir Elektrotechnikern oder Radio und Fernsehmechanikern , wir messen grundsätzlich keine Ströme und schalten diese Messbereiche grundsätzlich nicht ein !
Wir wählen nur Messbereiche , mit denen wir sowohl sinnvolle Aussagen erhalten als auch weder am Fzg noch am Multimeter einen Schaden anrichten!
Ein solcher Messbereich ist VAC oder V mit einer Welle dahinter oder davor. Da hat mein Gerät nur 2 Messbereiche , 600 und 200, hier können wir Wechselspannungen bis 600 oder 200 Volt messen. Brauchen wir am Oldtimer üblicherweise auch nicht , aber z.B. an Geräten , die an der Haushaltssteckdose hängen.
wir merken uns : "V" steht für Volt , das die Einheit der Spannung. "AC " bedeutet Wechselspannung(oder Wechselstrom), anstelle "AC" steht oft auch nur eine Welle neben dem Symbol für Spannung oder Strom. "DC" bedeutet Gleichspannung/Strom , oder es steht ein " = " neben dem Symbol.

Bleiben noch 2 Messbereiche übrig , zum einen VDC oder V= , zum anderen einer , der mit dem griechischen Buchstaben Omega bezeichnet ist.
Der erste Messbereich dürfte jetzt klar sein , hier werden Gleichspannungen gemessen. Da kann ich 5 Stellungen wählen, 600,200,20,2000m,200m. Das "m" bedeutet milli , also 1/1000 , da fragt man sich, warum 2000m , man hätte auch 2 schreiben können.

Hier werden wir uns die meiste Zeit tummeln! Bekanntermassen haben wir an Fzgen ein Gleichspannungssystem , üblich waren früher 6 Volt , heute 12 Volt. Wir wählen also einen Messbereich , der der erwarteten Spannung nahe kommt , aber darüber liegt. Also stellen wir 20 V= ein. Höhere Spannungen gibt es nur an der Zündanlage, von der halten wir uns aber fern.
Wir können also jetzt mit dem Multimeter Gleichspannungen bis 20 Volt messen. Mal ganz allgemein : Ich lese immer wieder " Am Punkt xy habe ich eine Spannung von .... gemessen". Die Aussage ist Blödsinn ! Man kann an keinem Punkt eine Spannung messen ! Wir benötigen immer beide Kabel des Multimeters , um eine Anzeige zu erhalten , logischerweise messen wir also die Spannung zwischen 2 Punkten ! In der Praxis legt man oft das Massekabel des Multimeters auf die Masse des Fzges , diese wird dann stillschweigend als zweiter Messpunkt vorausgesetzt. Daher rührt dann die falsche Aussage, man habe an einem Punkt die Spannung gemessen.
Wir merken uns : Eine Spannung wird zwischen 2 Punkten gemessen.

So , nun der letzte Messbereich , der mit Omega überschrieben ist. Omega steht für Ohm , das ist die Masseinheit des el. Widerstandes.
So , nun wieder etwas komisches: ein grosser Widerstand ist meist sehr klein und ein kleiner Widerstand meist sehr gross.
:D
Was so widersprüchlich klingt , ist einfach zu erklären: Ein grosser Widerstand hat viel Ohm und setzt dem Strom einen grossen Widerstand entgegen. Das bedeutet , der Strom , der durch den Widerstand fliesst , ist sehr gering.
Bei einem kleinen Widerstand ist es umgekehrt, wenige Ohm lassen viel Strom fliessen.
Damit kommen wir zum Ohmschen Gesetz : I = U/R , in Worten: Strom = Spannung durch Widerstand.
Die el. Leistung P ist I x U , in Worten Strom mal Spannung. Wenn wir die Spannung in Volt und den Strom in Ampere einsetzen , erhalten wir die Leistung in Watt.
Nun etwa Mathe ! P= IxU , also I= P/U. das setzen wir mal in das Ohmsche Gesetz ein : P/U=U/R oder P=( U hoch 2) / R.
Die Leistung ist also gleich der Spannung zum Quadrat geteilt durch den Widerstand.
Mit anderen Worten , die Spannung ist ja etwas , was einen bestimmten Wert nicht überschreiten kann,also eine endliche Zahl , der Widerstand kann jedoch sehr klein werden, dann steigt die Leistung stark an.
Diese Leistung wird im Widerstand "verbraten" , d.h. in Wärme umgewandelt, und so erklärt sich , dass ein kleiner Widerstand oft sehr "gross " ist , nämlich von seinen Abmessungen , er muss die Wärme ja irgendwie abgeben. Jede Glühbirne ist ein Widerstand , und hier ist deutlich , dass Wärme erzeugt wird.

Wir können dieses Messbereiche nutzen , um Widerstände zu messen. Allerdings ist das oft umständlich , denn um den Widerstand eines Bauteiles zu messen , müssen wir meist die Anschlüsse vom Bauteil entfernen, weil wir sonst den Gesamtwiderstand zwischen den Anschlüssen messen , und das kann zu Fehlinterpretationen führen. Mal ein Beispiel: Vorne links brennt das Standlicht nicht. An beide Anschlüsse der Birne kommt man gut ran , die Überlegung ist folgende: Ist die Birne heile , so sollte bei ausgeschaltetem Licht zwischen den beiden Anschlüssen ein niedriger Ohm-wert zu messen sein. ist sie defekt , so ist der Ohm-Wert oder Widerstand unendlich gross. Also Messbereich bis 200 Ohm eigeschaltet und siehe da , es werden etwa 2 Ohm angezeigt. Das passt zu einer 5 Watt Birne. Also ist sie heile ! :-? nein , die Birne liegt parallel zu linken Schlusslichtbirne und wir haben deren Widerstand gemessen !

Nun habe ich ein paar mal von der Spannung geschrieben. Wir haben uns gemerkt , dass wir eine Spannung grundsätzlich zwischen 2 Punkten messen. Wenn wir jetzt die Leistung wissen wollen , die ein Widerstand "verbrät" , dann müssen wir die Spannung also zwischen 2 Punkten messen. Es wäre falsch , von 12 Volt auszugehen , nur weil das Bordnetz 12 Volt hat ! Die beiden Punkte sind die beiden Anschlüsse des Widerstandes, denn nur die Spannung , die im Widerstand abfällt, ist die Spannung , die zur Leistungsberechnung herangezogen werden kann ! Diese Spannung kann logischerweise nicht höher als die Bordnetzspannung sein , aber durchaus niedriger ! Es kann ja sein , dass der Widerstand nicht alleine zwischen Plus und Minus der Batterie liegt , sondern 2 hintereinandergeschaltet sind.
Das ist sogar die Regel , selbst wenn nur der eine Widerstand vorhanden ist , liegen ja noch in dem Stromkreis Schalter , Sicherungen , und Kabel mit ihren Anschlüssen. Alle diese Bauteile haben einen Widerstand , der natürlich unerwünscht ist und deshalb so klein wie möglich gehalten werden muss.
Nehmen wir mal eine Standlichtbirne. Der Stromkreis ist folgendermassen: Vom Batterieplus geht es zum Lichtschalter , von dort zum Sicherungskasten , hier geht das Kabel an 2 Sicherungen , von jeder Sicherung gehen an der anderen Seite jeweils 1 Kabel zur Standlichtbirne und zur Schlussleuchte jeweils einer Fzgseite. Nehmen wir mal an , jede Birne hat 5 Watt. Wenn wir mal einfach mit 12 Volt rechnen , würden also durch jede Birne 0,42 Ampere fliessen (gerundet). Diese 0,42 A müssen auch durch jedes Kabel , welches zu einer Birne führt. Ausserdem muss dieser Strom auch zurück in die Batterie fliessen. Dieser Rückfluss geschieht üblicherweise über die gesamte Karosserie , die quasi einen sehr dicken Draht darstellt. Deswegen nehmen wir den Rückfluss vereinfachend mal als widerstandslos an. Wir haben als Widerstände also die 4 Birnen , das sind unsere verbraucher , wo wir den Widerstand auch haben wollen. Dummerweise aber auch noch in den kabeln zu den Birnen , da wollen wir den Widerstand nicht haben. Leider ist das noch nicht alles, der Sicherungshalter kommt als nächstes. Es ist vorgeschrieben , dass die Schlussleuchten getrennt abgesichert sind , daher haben wir eine Sicherung pro Seite. Durch jede Sicherung fliesst also der Strom von 2 Birnen , macht also gerundet 0,82 Ampere. Auf der anderen Seite der Sicherungen sind diese miteinander verbunden und von dort führt ein Kabel zum Lichtschalter , dieses Kabel muss schon den Strom von 4 Birnen übertragen, also etwa 1,64 Ampere , genau dieser Strom fliesst auch durch den lichtschalter und das Kabel vom Schalter zum Batterie Pluspol.
In jedem Kabel , an jeder Verbindung , in jedem Bauteil fällt immer eine Spannung ab ! Die Summe der Spannungen , die in einem unverzweigten Kreis abfallen , ist genau gleich der Spannung der Batterie. In unserem Beispiel heisst das , dass an einer Birne , dem zu ihr führenden Kabel , sowie dem Sicherungskasten , dem Kabel zum Lichtschalter , dem Lichtschalter selber und dem Kabel von dort zur Batterie insgesamt eine Summe von Einzelspannungen in Höhe von 12 Volt abfallen.( Die Spannungen , die an den anderen Kabeln und Birnen abfallen , gehen dort nicht rein , sondern diese bleiben unberücksichtigt, da sie parallel , nicht in Reihe liegen.)
Gewünscht ist jedoch nur der Spannungsabfall am Verbraucher , also der Birne. Das bedeutet , dass der Spannungsabfall an den anderen Bauteilen so klein wie möglich sein muss. Jeder Spannungsabfall an anderen Bauteilen bedeutet weniger Spannungsabfall am Verbraucher , damit weniger Leistung des Verbrauchers, dafür Leistung an anderen Stellen , wo wir sie gar nicht haben wollen. Wir erinnern uns , Leistung wird in Wärme umgewandelt. Nur ist es so , dass die Wärme im Verbraucher entsehen soll , und nicht z.B. im Sicherungskasten.
Wir merken uns:
Alle Verbindungen und Bauteile von der Batterie bis zum Verbraucher sollen einen so geringen Widerstand wie möglich haben !

Nun wenden wir das Gelernte mal praktisch an !
Beispiel: An einem Fzg ist die Heckscheibenheizung defekt , mehr ist nicht bekannt.
Zur Verfügung steht uns ein Multimeter, wie man es für ca. 5 E im Baumarkt kaufen kann.
Diese Geräte funktionieren recht gut und genau , aber sie benötigen eine Batterie ! Meist ist ein 9-Volt Block darin.
Wir nehmen also das Teil und stellen einen hohen (mind. 250 V ) Wechselspannungbereich ein , z.B. 600 VAC. Jetzt halten wir die beiden Prüfspitzen in die beiden Löcher einer Steckdose. Das Gerät sollte ca. 230 V anzeigen.
Als nächstes stellen wir einen niederohmigen Widerstandmessbereich ein , z. B. 200 Omega. Nun halte wir die Prüfspitzen zusammen. Es sollte jetzt 0,000.... angezeigt werden.
Das Gerät zeigt etwas anderes , stark abweichendes an oder die Anzeige springt oder ist gar nicht lesbar ? Aufschrauben und Batterie erneuern !
Ansonsten , sofort nach jeder Messung auf "Aus" stellen , das schont die Batterie und verhindert eine Zerstörung des Gerätes , wenn plötzlich aus einem Grund mal die Prüfspitzen auf spannungsführende Teile kommen sollten.

Jetz schauen wir mal , was der Schaltplan zur Heckscheibenheizung so erzählt. Dummerweise habe ich den nicht griffbereit, es muss also auch ohne gehen. naj , das kann nicht so schwierig sein , wir überlegen mal. Also da gibt es die Heizung , das sind Drähte , die in oder auf der Heckscheibe sitzen und durch die der Strom fliessen soll , wenn sie eingeschaltet wird. Das bringt uns dazu , das es einen Schalter geben muss. Logischerweise muss vom Schalter ein Kabel nach hinten führen. Allerdings ist mit Sicherheit auch eine Sicherung verbaut. Dann kommt noch dazu , dass der Hersteller sich meist etwas bei der Erstellung des Schaltplanes etwas gedacht hat , in diesem Fall vermuten wir mal , weil die Heckscheibenheizung ein grosser Verbraucher ist, also viel "Strom zieht" , das diese irgendwie so geschaltet ist , dass sie nicht die Batterie leer ziehen kann. Das könnte über eine Zeitschaltung und /oder ein Relais erfolgen , im allereinfachsten Fall einfach direkt über das Zündschloss. Wir können also davon ausgehen , dass ohne "Zündung ein" die Heckscheibenheizung nicht funktioniert, egal , ob mit oder ohne Relais. Ferner wissen wir nicht ob die Sicherung vor oder hinter dem Schalter liegt.
Wie gehen wir also am schnellsten vor ? Wir kontrollieren die Bauteile , an die wir ohne Zerlegung sofort und einfach herankommen.
Üblicherweise sind an der Heckscheibe die beiden Anschlüsse mit Steckern aufgesteckt. Es gibt allerdings auch Heizungen bei manchen Verbundglasscheiben, bei denen die Drähte zwischen den Scheiben liegen und dort durch ein Loch im Scheibengummi nach draussen geführt werden . Da haben wir Pech! dann müssen wir nämlich alle Verkleidungen rund um die Heckscheibe ausbauen und nach einem Kabel suchen , welches dann hoffentlich bald in eine Steck(oder Schraub-)verbindung führt.
Nehmen wir mal an , wir kommen an die beiden Anschlüsse. Jetzt schalten wir die Zündung und die Heckscheibenheizung ein. Wir schalten das Multimeter auf eine Gleichspannungbereich grösser als die Bordspannung , also z.B. 20 VDC. Mit den beiden Prüfspitzen gehen wir auf die beiden Anschlüsse, es kann sein , dass wir da etwas kratzen müssen , um Kontakt zu bekommen. Jetzt gibt es 2 Möglichkeiten.
1. Es werden uns ca. 12 V angezeigt. das bedeutet , bis hierhin ist alles i.O. , die Heckscheibenheizung ist defekt, das kann sein bei der erwähnten Variante mit den innenliegenden Drähten, da kann man nichts machen.
Bei den aussenliegnden Drähten sind diese meist eher breite Leiterbahnen , die innen auf der Scheibe aufgeklebt sind. Zudem sind sie meist parallel geschaltet ,also sind oft nur einzelne Bahnen ausgefallen. Im Fachhandel gibt es flüssige Mittel , die mittels Pinsel die Unterbrechungen überbrücken. Die Unterbrechungen sind meist sichtbar.
2. es wird uns nichts angezeigt , so sehr wir auch auf den Steckern kratzen.
Wir fahren mit der Prüfung fort und suchen uns einen sicheren Massekontakt , z.B. die Befestigungsschraube eine Sicherheitsgurtes. Wir setzen eine Prüfspitze darauf und mit der anderen testen wir beide Anschlüsse.

a: Wir messen plötzlich 12 V ! Zur Sicherheit messen wir noch einmal zwischen beiden Anschlüssen , haben dort keine Spannung und haben den Fehler gefunden. Das Kabel , an welchem wir die 12 Volt zur Schraube gemessen haben , ist die Stromversorgung , der andere Anschluss ist die Masse. Der Masseanschluss hat keinen Kontakt, wahrscheinlich ist die Schraube , die dieses Kabel mit der Karosse verbindet , verrostet.

b. leider wahrscheinlicher , wir messen wieder nichts ! Es kommt schlichtweg keine Spannung hinten an der Scheibe an.

Wir müssen weiter suchen , können aber nur noch leicht an die Sicherung herankommen. Mit Glück ist die im Sicherungskasten gekennzeichnet. Wir nehmen das Multimeter und bleiben im Gleichspannungmessbereich , setzen eine Prüfspitze auf einen sicheren Massepunkt (z.B. Motorblock ) und mit der anderen beide Enden der Sicherung (moderne Flachstecksicherungen), besser noch , wenn wir drankommen , den Bef.punkt der Sicherungshaltefeder. (ältere Torpedosicherungen)
3 Möglichkeiten:
a Zwischen Masse und einer Sicherungsseite liegt Spannung an : Fehler gefunden , Sicherung defekt oder keinen Kontakt , bei Torpedosicherungen oft durch Drehen der Sicherung in den Zungen zu beheben.

b keine Spannung messbar. Jetzt wird es eklig , wir müssen an das Armaturenbrett. Dort sehen wir nach dem Schalter , hier prüfen wir , ob an den Anschlüssen Spannung anliegt. Sollte ein Relais verbaut sein , müssen auch dessen Anschlüsse überprüft werden. Dabei ist eine Prüflampe sinnvoller als ein Multimeter, vor allem , wenn das Kabel der Prüflampe eine Krokodilklemme hat , diese klemmen wir einfach auf einen sicheren Massepunkt. Moderne Prüflampen funktionieren oft mit Leuchtdioden und haben zwei Kabel mit Prüfspitzen , die sind hier im Nachteil. Falls vorhanden , mit einer kleinen Gripzange eine Prüfspitze auf eine sichere Masse klemmen.

c an beiden Seiten der Sicherung liegt Spannung an, der Fehler liegt zwischen Sicherungsausgang und Spannungsversorgung hinten am Anschluss. Dazwischen kann der Schalter , aber auch ein Relais sein. Wir schalten deswegen den Heckscheibenschalter auf "Aus". Jetzt ist die Spannung weg? Dann liegt der Schalter vor der Sicherung , der Fehler liegt am Sicherungsausgang oder dem Kabel nach hinten. Möglicherweise aber auch an dem Relais , wenn ein solches vorhanden ist.
Wenn die Spannung bleibt , dann liegt der Schalter hinter der Sicherung und die weitere Fehlersuche ist wie bei b.

In den Fällen b und c ist ein Schaltplan sehr hilfreich !

MfG Volker

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