Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
5 ΩRₓBGACD35 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 5 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 35 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 5 Ωl = 35 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−6 VR1​ = 20 ΩR2​ = 800 ΩR3​ = 100 ΩR4​ = 200 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 6 V.

Vs = 6 VR1 = 20 ΩR2 = 800 ΩR3 = 100 ΩR4 = 200 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−9 V200 Ω200 Ω + ΔR200 Ω200 Ωab+−214,3 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 200 Ω wird mit 9 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 214,3 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 9 VR = 200 ΩVab = 214,3 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−15 VR1​ = 250 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 400 ΩabGRg​ = 20 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 20 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 = 250 ΩR2 = 50 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 400 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 10 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 1500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,1ε = 1500 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−2,5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 2,5 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 750 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2ε = 750 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 9,286 Ω
  2. 2. Vab = 1,854 V
  3. 3. ΔR = 20 Ω
  4. 4. Ig = −5141 µA
  5. 5. Vo = 7,875 mV
  6. 6. Vo = 1,875 mV

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