Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−6 VR1​ = 800 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 800 Ω, R₂ = 20 Ω und R₃ = 60 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 800 ΩR2 = 20 ΩR3 = 60 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
+−12 VR1​ = 500 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 40 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 12 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 12 VR1 = 500 ΩR2 = 100 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 40 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−10 VR1​ = 600 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = 1000 ΩabGRg​ = 20 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 20 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 10 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 10 VR1 = 600 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 40 ΩR4 = 1000 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−15 VR1​ = 300 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 20 ΩabGRg​ = 100 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 100 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 15 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 15 VR1 = 300 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 300 ΩR4 = 20 ΩRg = 100 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,05) wird mit 5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 1500 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 5 VGF = 2,05εmax = 1500 µεVFS = 5 V
G =
6.Schwer
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−1,875 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 5 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 1,875 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 5 VGF = 2Vo = 1,875 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 1,5 Ω
  2. 2. Is = 31,54 mA
  3. 3. Ig = −7764 µA
  4. 4. Ig = 30330 µA
  5. 5. G = 1301
  6. 6. ε = 750 µε

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