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
20 ΩRₓBGACD25 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 20 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 25 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 20 Ωl = 25 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−15 VR1​ = 400 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 250 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 15 V.

Vs = 15 VR1 = 400 ΩR2 = 10 ΩR3 = 300 ΩR4 = 250 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−3 V150 Ω150 Ω + ΔR150 Ω150 Ωab+−29,41 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 150 Ω wird mit 3 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 29,41 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 3 VR = 150 ΩVab = 29,41 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−2 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 2 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 16,5 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 2 VR = 330 ΩΔR = 16,5 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−10 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−1,25 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2) an einem Bauteil mit E = 210 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 10 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 1,25 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 10 VGF = 2Vo = 1,25 mVE = 210 GPa
σ = MPa
6.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 1200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2ε = 1200 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 60 Ω
  2. 2. Vab = −6,452 V
  3. 3. ΔR = 6 Ω
  4. 4. Vab = 24,39 mV
  5. 5. σ = 52,5 MPa
  6. 6. Vo = 3 mV

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