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
+−6 VR1​ = 800 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 50 Ωab+−Vab​ = ?

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

Vs = 6 VR1 = 800 ΩR2 = 100 ΩR3 = 50 ΩR4 = 50 Ω
Vab = V
2.Leicht
20 ΩRₓBGACD65 cm

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 65 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 20 Ωl = 65 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−3 V350 Ω350 Ω350 Ω350 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 350 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 350 Ω und einer Speisespannung von 3 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 3 VR = 350 Ω
Pg = mW
4.Mittel
+−3 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−57,69 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 220 Ω wird mit 3 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 57,69 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 3 VR = 220 ΩVab = 57,69 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−3,938 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,1) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 3,938 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 5 VGF = 2,1Vo = 3,938 mVE = 110 GPa
σ = MPa
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 2,05 und die Dehnung beträgt 400 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,05ε = 400 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = −2,333 V
  2. 2. Rx = 10,77 Ω
  3. 3. Pg = 6,429 mW
  4. 4. ΔR = 17,6 Ω
  5. 5. σ = 165 MPa
  6. 6. Vo = 1,025 mV

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