Widerstandsberechnungen zu einer EEG Elektrode

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

im grunde heißt es doch, dass man einen künstlichen besonders hohen Wechselstromwiderstand an die Elektroden des EEG anlegt, um den natürlichen Widerstand zw. Kopfhaut und Elektrode (den Übergangswiderstand) nicht mehr ins Gewicht fallen zu lassen.

Was ich damit meine ist, dass wenn man einen Widerstand von 1000 Ohm anlegt verändern sich die Werte der Spannung und der Stromstärke nicht mehr so drastisch, wenn noch weiterer widerstand hinzu käme.

Wenn also noch ein Ohm mehr drauf käme, bleibt die Stromstärke und damit auch die Spannung relativ gleich, im Vergleich zu einer Messung völlig ohne künstlichen Widerstand.

Das war jetzt so ein bischen Hintergrund den ich versuche zu beweisen mit folgenden Rechnungen:

Die Formel auf die ich hier baue könnte einfacher nicht sein: U=R*I
Nun eingesätzt mit folgenden imaginären Werten:
10=1*10 Wie ändern sich die Volt- und die Amperewerte, wenn der Widerstand sich auf einmal auf 10 Ohm erhöht? Ist das materialabhängig?
ZB. wäre 20V=10(Ohm)*2A möglich…oder doch nicht? Kann man das vorraussagen?

Ich hoffe das war verständlich,
Gruß Chris

#2

Hallo Chris,

im grunde heißt es doch, dass man einen künstlichen besonders
hohen Wechselstromwiderstand an die Elektroden des EEG anlegt,
um den natürlichen Widerstand zw. Kopfhaut und Elektrode (den
Übergangswiderstand) nicht mehr ins Gewicht fallen zu lassen.

Du verwechselst da etwas.
Der Verstärker hat einen sehr hohen Innenwiderstand.

Das bedeutet, dass nur ein ganz kleiner Strom fliesst wenn der Verstärker angesteuert wird.

Wenn nur ein kleiner Strom fliesst, entsteht auch nur ein kleiner Spannungsabfall in der Zuleitung, also auch an den Übergangswiderständen.

MfG Peter(TOO)

#3

Also rechnet man die gesuchte Spannung über die gemessene Stromstärke des Verstärkers und den künstlich angelegten Eingangswiderstand aus?

#4

Hallo Fragewurm,

Also rechnet man die gesuchte Spannung über die gemessene
Stromstärke des Verstärkers und den künstlich angelegten
Eingangswiderstand aus?

Das ganze ist ein Problem zwischen Theorie und das was in der Praxis machbar ist.

Eigentlich möchte man nur das Potential, also die Spannung, an den Elektroden messen.

Ein idealer Verstärker hätte dann einen Eingangswiderstand von unendlich. Es würden also gar keine Ströme fliessen und die Widerstände wären egal.

Praktisch hat aber jeder Verstärker einen Widerstand welche kleiner als unendlich ist und es fliesst ein kleiner Strom.

Was ist jetzt aber dein eigentliches Verständnisproblem und und welches Wissen hast du über Elektronik?

MfG Peter(TOO)

#5

Dass sich bei einem höheren Widerstand des Verstärkers der Einfluss des Übergangswiderstandes einer Elektrode verringert, hab ich schon in vielen Quellen gefunden. Mir fehlt jetzt aber das Verständnis warum das so ist.

Über Elektronik hab ich so gut wie keine Kenntnisse.

Ich hab eingangs damit angefangen eine Begründung über die Gleichung U=R*I zu suchen. Im Moment würde ich die Chose so erklären:

Um den natürlichen Widerstand einer Elektrode vernachlässigen zu können, ist der Verstärker mit einem hohen Widerstand gekoppelt. Er minnimiert die Stromstärke so stark, dass sie gegen null strebt. Wäre I aber tatsächlich null könnte man die Spannung nicht mehr errechnen. Also misst man das bischen I was nach dem hohen Widerstand noch bleibt und miltipliziert es mit der Ohmzahl. Die daraus resultierende Spannung ist nun von dem Übergangswiderstand nicht so sehr beeinflusst worden.
Das ganze basiert nur halb auf Fakten; den Rest hab ich mir hergeleitet/ausgedacht und suche nun Bestätigung.

Sorry, dass ich unklar war.

Gruß
Chris

#6

Hallo Chris,

Dass sich bei einem höheren Widerstand des Verstärkers der
Einfluss des Übergangswiderstandes einer Elektrode verringert,
hab ich schon in vielen Quellen gefunden. Mir fehlt jetzt aber
das Verständnis warum das so ist.

Über Elektronik hab ich so gut wie keine Kenntnisse.

Ich hab eingangs damit angefangen eine Begründung über die
Gleichung U=R*I zu suchen. Im Moment würde ich die Chose so
erklären:

Da liegst du total daneben !!

Die Spannungsmessung geht NICHT über den Strom.

Es wird tatsächlich die Spannung gemessen.

Praktisch besteht nun aber das Problem, dass jeder Verstärker einen Eingangswiderstand hat.
Praktisch besteht schon das Problem, dass auch jeder Isolator einen Widerstand hat, welcher kleiner als unendlich ist.

Bedingt durch den Innenwiderstand des Verstärkers fliesst aber ein kleiner Strom durch die Elektrode und die Übergangswiderstände.
Nach dem Ohmschen Gesetz ergibt dies einen Spannungsabfall, welcher als Fehlspannung gemessen wird.

Mit ein paar Tricks sind aber Eingangswiderstände im Bereich von 100-1’000MOhm möglich.

MfG Peter(TOO)

#7

Die Spannungsmessung geht NICHT über den Strom.

Es wird tatsächlich die Spannung gemessen.

Ok Peter, wie misst man denn Spannungen allgemein mit einer Elektrode?
Ich dachte immer durch die eine Elektrode fließt ein kleiner Strom zur anderen Elektrode und dieser wird gemessen, wodurch man die Spannung errechnet. Gut also das ist falsch. Aber wenn kein Strom fließt komm ich zu folgendem Problem:

Wenn jetzt aber nur die Spannung gemessen werden soll sehe ich keinen Grund warum ein Widerstand die Spannungsmessergebnisse beeinflussen solle, wenn sich doch bei einem Widerstand nur die Stromstärke ändert.

Hmmm demnach stelle ich mir das nun so vor:
Die Elektroden werden auf/in die zu messende Substanz gebracht. Je nachdem wie man die Elektroden polt ist die gemessene Spannung positiv oder negantiv.
Die Messung beschrenken sich auf den „Elektronendruck“ der beiden Elektroden. In einem positiven Medium drücken sich die Elektronen der Elektrode nach außen verlassen dabei aber nicht die Elektrode. Bei der anderen Elektrode, die sich beispielsweise in einem negativen Medium befindet, werden die Elektronen in die Elektrode weggedrückt.
Diese beiden Einzelpotentiale der Elektroden subtrahiert man nun, um die Spannung zu berechnen.

Nach dieser Anschauung komme ich aber noch zu dem oben beschriebenen Problem wieso der Widerstand die Spannungsmessungen beeinflusst.

Danke schonmal für deine Geduld mit mir Peter!

#8

Hallo Fragewurm,

Die Spannungsmessung geht NICHT über den Strom.

Es wird tatsächlich die Spannung gemessen.

Ok Peter, wie misst man denn Spannungen allgemein mit einer
Elektrode?
Ich dachte immer durch die eine Elektrode fließt ein kleiner
Strom zur anderen Elektrode und dieser wird gemessen, wodurch
man die Spannung errechnet.

Wenn du einen Strom fliessen lässt, misst du den Widerstand.

Gut also das ist falsch. Aber wenn
kein Strom fließt komm ich zu folgendem Problem:

Wenn jetzt aber nur die Spannung gemessen werden soll sehe ich
keinen Grund warum ein Widerstand die Spannungsmessergebnisse
beeinflussen solle, wenn sich doch bei einem Widerstand nur
die Stromstärke ändert.

Im Prinzip hast du dieses:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Quel…
(Ganzer Artikel: http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsquelle#Ideale_…)

Uo ist die Spannung an deinen Elektroden.
Ri sind die Übergangswiderstände
Rv ist der Eingangswiderstand des Verstärkers.

Wenn jetzt Rv 1MOhm ist und Uo 10mV fliesst halt immer noch ein kleiner Strom:
10e-3/1e6 = 10e-9 = 10 nA
Und diese 10 nA erzeugen nun einen Spannungsabfall an Ri.

Wenn Ri

#9

Ah ja, das Schaubild versteh ich. Doch eigentlich ahndelt es sich hier doch um einen Innenwiderstand oder um eine Ausgangsimpedanz. Diese haben anscheinend die Funktion den maximalen Strom zu begrenzen.
Nun kann ich das gerade nicht auf ein EEG übertragen. Mit anderen Worten ich weiß nicht was das mit meinem Problem zu tun hat. Zum einen handelt es sich beim EEG ja auch um eine Eingangsimpedanz und nicht um einen Innenwiderstand oder Ausgangsimpedanz. Ich kann jetzt aber auch nicht genau sagen, wo da der Unterschied liegt.

Natürlich hab ich mich auch versucht schlau zu machen bevor ich wild rumfrage. Da bin ich auf wiki über einen möglichen Grund gestolpert warum man so einen Innenwiderstand gebrauchen könnte: „um den Meßpunkt […] nur wenig zu belasten“(Artikel: Eingangswiderstand).

Also ist der Spannungsmesser der EEG-Elektroden so empfindlich, dass es möglicherweise nicht den geringen Strom der zu messenden Spannung aushält und deswegen parallel hinter einen dicken Widerstand die Spannung messen muss?
Ich geb mir alle Mühe das zu verstehen…

Plz help.