Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−15 VR1​ = 250 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 400 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 15 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 15 VR1 = 250 ΩR2 = 10 ΩR3 = 10 ΩR4 = 400 Ω
Is = mA
2.Leicht
5 ΩRₓBGACD55 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 55 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 5 Ωl = 55 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−3 VR1​ = 10 ΩR2​ = 800 ΩR3​ = 800 ΩR4​ = 120 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 = 10 ΩR2 = 800 ΩR3 = 800 ΩR4 = 120 ΩRg = 50 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−9 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 12 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 9 VR = 120 ΩΔR = 12 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 5 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 1000 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,1ε = 1000 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 2,05 und die Dehnung beträgt 1200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2,05ε = 1200 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 94,28 mA
  2. 2. Rx = 4,091 Ω
  3. 3. Ig = 15659 µA
  4. 4. Vab = 214,3 mV
  5. 5. Vo = 5,25 mV
  6. 6. Vo = 3,075 mV

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