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
+−12 VR1​ = 300 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = ?R4​ = 300 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 300 Ω, R₂ = 50 Ω und R₄ = 300 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 300 ΩR2 = 50 ΩR4 = 300 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 80 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 80 Ω, R₂ = 300 Ω und R₃ = 40 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 80 ΩR2 = 300 ΩR3 = 40 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−9 V100 Ω100 Ω + ΔR100 Ω100 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 100 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,5 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 9 VR = 100 ΩΔR = 0,5 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−12 VR1​ = 400 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 50 ΩabGRg​ = 20 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 20 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 12 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 12 VR1 = 400 ΩR2 = 10 ΩR3 = 10 ΩR4 = 50 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 200 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 3,3 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2εmax = 200 µεVFS = 3,3 V
G =
6.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 10 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 1500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,1ε = 1500 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 1800 Ω
  2. 2. R4 = 150 Ω
  3. 3. Vab = 11,25 mV
  4. 4. Ig = −254856 µA
  5. 5. G = 13200
  6. 6. Vo = 15,75 mV

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