Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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 40 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme R_x.

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung V_ab = V_a − V_b der gezeigten Brücke mit V_s = 10 V.

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 1000 Ω und V_s = 2 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung V_ab in mV.

Ein Dehnungsmessstreifen mit 330 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 330 Ω und einer Speisespannung von 6 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung P_g in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 3 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 600 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung V_o in mV.

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 2,12 und die Dehnung beträgt 750 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung V_o in mV.