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
+−5 VR1​ = 120 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 120 Ω, R₂ = 500 Ω und R₃ = 150 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 120 ΩR2 = 500 ΩR3 = 150 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
5 ΩRₓBGACD20 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 20 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 5 Ωl = 20 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−2 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−47,62 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 250 Ω wird mit 2 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 47,62 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 2 VR = 250 ΩVab = 47,62 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−15 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 250 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 25 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 250 ΩΔR = 25 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,05) wird mit 10 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 400 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 10 VGF = 2,05εmax = 400 µεVFS = 2,5 V
G =
6.Schwer
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2ε = 500 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 625 Ω
  2. 2. Rx = 20 Ω
  3. 3. ΔR = 25 Ω
  4. 4. Vab = 357,1 mV
  5. 5. G = 1220
  6. 6. Vo = 1,25 mV

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