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​ = 1000 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 60 Ωab+−Vab​ = ?

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

Vs = 2 VR1 = 1000 ΩR2 = 10 ΩR3 = 300 ΩR4 = 60 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−10 VR1​ = 20 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 10 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 10 V, R₁ = 20 Ω und R₂ = 250 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 10 VR1 = 20 ΩR2 = 250 ΩR3 = 250 ΩR4 = 10 Ω
Va = V
3.Mittel
+−5 V150 Ω150 Ω + ΔR150 Ω150 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 150 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 15 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 150 ΩΔR = 15 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−6 V500 Ω500 Ω + ΔR500 Ω500 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 500 Ω und Vs = 6 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1,25 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 6 VR = 500 ΩΔR = 1,25 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−2,5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 2,5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 1200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2,12ε = 1200 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 120 Ω und dem k-Faktor 2,1 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,1008 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 120 ΩGF = 2,1ΔR = 0,1008 Ω
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = −0,3135 V
  2. 2. Va = 9,259 V
  3. 3. Vab = 119 mV
  4. 4. Vab = 3,75 mV
  5. 5. Vo = 1,59 mV
  6. 6. ε = 400 µε

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