Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 20 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = 400 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 3 V.

Vs = 3 VR1 = 20 ΩR2 = 300 ΩR3 = 20 ΩR4 = 400 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−5 VR1​ = 60 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 600 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 5 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 5 VR1 = 60 ΩR2 = 600 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 600 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−10 VR1​ = 100 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 100 Ωab+−Rth​ = ?

Bestimme den Thevenin-Widerstand Rth der gezeigten Brücke, von den Ausgangsklemmen a und b aus gesehen.

Vs = 10 VR1 = 100 ΩR2 = 80 ΩR3 = 500 ΩR4 = 100 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 350 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 28 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 350 ΩΔR = 28 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−4 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 10 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 4 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 10 VGF = 2Vo = 4 mV
ε = µε
6.Schwer
+−V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 350 Ω und dem k-Faktor 2,05 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,574 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 350 ΩGF = 2,05ΔR = 0,574 Ω
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = −0,04464 V
  2. 2. Is = 10,7 mA
  3. 3. Rth = 127,8 Ω
  4. 4. Vab = 96,15 mV
  5. 5. ε = 800 µε
  6. 6. ε = 800 µε

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