Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−12 VR1​ = 60 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = ?R4​ = 150 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 60 Ω, R₂ = 20 Ω und R₄ = 150 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 60 ΩR2 = 20 ΩR4 = 150 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−9 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = ?R4​ = 20 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 1000 Ω, R₂ = 10 Ω und R₄ = 20 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 1000 ΩR2 = 10 ΩR4 = 20 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−3 VR1​ = 120 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 600 ΩabGRg​ = 50 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 50 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 3 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 3 VR1 = 120 ΩR2 = 100 ΩR3 = 120 ΩR4 = 600 ΩRg = 50 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−5 V250 Ω250 Ω250 Ω250 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 250 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 250 Ω und einer Speisespannung von 5 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 5 VR = 250 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,12ε = 200 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 120 Ω und dem k-Faktor 2 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,36 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 120 ΩGF = 2ΔR = 0,36 Ω
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 450 Ω
  2. 2. R3 = 2000 Ω
  3. 3. Ig = −5556 µA
  4. 4. Pg = 25 mW
  5. 5. Vo = 0,53 mV
  6. 6. ε = 1500 µε

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