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
+−2 VR1​ = 300 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 500 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 2 V.

Vs = 2 VR1 = 300 ΩR2 = 300 ΩR3 = 120 ΩR4 = 500 Ω
Vab = V
2.Leicht
2 ΩRₓBGACD20 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 2 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 = 2 Ωl = 20 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−12 V300 Ω300 Ω + ΔR300 Ω300 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 300 Ω und Vs = 12 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,75 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 12 VR = 300 ΩΔR = 0,75 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−15 V300 Ω300 Ω + ΔR300 Ω300 Ωab+−288,5 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 300 Ω wird mit 15 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 288,5 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 15 VR = 300 ΩVab = 288,5 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0,75 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 3 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 0,75 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 3 VGF = 2Vo = 0,75 mV
ε = µε
6.Schwer
+−2,5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−0,525 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,1) an einem Bauteil mit E = 200 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 2,5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 0,525 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 2,5 VGF = 2,1Vo = 0,525 mVE = 200 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = −0,6129 V
  2. 2. Rx = 8 Ω
  3. 3. Vab = 7,5 mV
  4. 4. ΔR = 24 Ω
  5. 5. ε = 500 µε
  6. 6. σ = 80 MPa

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