Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−9 VR1​ = 100 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 100 Ω, R₂ = 10 Ω und R₃ = 80 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 100 ΩR2 = 10 ΩR3 = 80 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 300 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 100 ΩR4​ = 60 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 10 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 10 VR1 = 300 ΩR2 = 300 ΩR3 = 100 ΩR4 = 60 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−6 V300 Ω300 Ω300 Ω300 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 300 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 300 Ω und einer Speisespannung von 6 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 6 VR = 300 Ω
Pg = mW
4.Mittel
+−3 VR1​ = 10 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 120 Ωab+−Rth​ = ?

Bestimme den Thevenin-Widerstand Rth der gezeigten Brücke, von den Ausgangsklemmen a und b aus gesehen.

Vs = 3 VR1 = 10 ΩR2 = 250 ΩR3 = 200 ΩR4 = 120 Ω
Rth = Ω
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,05) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 800 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2,05εmax = 800 µεVFS = 2,5 V
G =
6.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 1200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,1ε = 1200 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 8 Ω
  2. 2. Is = 79,17 mA
  3. 3. Pg = 30 mW
  4. 4. Rth = 84,62 Ω
  5. 5. G = 2439
  6. 6. Vo = 3,15 mV

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