Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
+−12 VR1​ = 800 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = 50 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 = 800 ΩR2 = 20 ΩR3 = 50 ΩR4 = 40 Ω
Is = mA
2.Leicht
100 ΩRₓBGACD55 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 100 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 55 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 100 Ωl = 55 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−2 V330 Ω330 Ω330 Ω330 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 330 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 330 Ω und einer Speisespannung von 2 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 2 VR = 330 Ω
Pg = mW
4.Mittel
+−5 V470 Ω470 Ω + ΔR470 Ω470 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 470 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1,88 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 470 ΩΔR = 1,88 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 10 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 1000 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,12ε = 1000 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−3 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−1,845 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2,05) wird mit 3 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 1,845 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 3 VGF = 2,05Vo = 1,845 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 148 mA
  2. 2. Rx = 81,82 Ω
  3. 3. Pg = 3,03 mW
  4. 4. Vab = 5 mV
  5. 5. Vo = 10,6 mV
  6. 6. ε = 1200 µε

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