Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
2 ΩRₓBGACD55 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 55 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 2 Ωl = 55 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−3 VR1​ = 80 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 50 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 3 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 3 VR1 = 80 ΩR2 = 80 ΩR3 = 300 ΩR4 = 50 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−12 VR1​ = 250 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 150 ΩabGRg​ = 200 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 200 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 = 250 ΩR2 = 60 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 150 ΩRg = 200 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−10 V400 Ω400 Ω + ΔR400 Ω400 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 400 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,4 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 400 ΩΔR = 0,4 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−2,5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,1) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 600 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2,1εmax = 600 µεVFS = 5 V
G =
6.Schwer
+−2,5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,1) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 750 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2,1εmax = 750 µεVFS = 2,5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 1,636 Ω
  2. 2. Is = 27,32 mA
  3. 3. Ig = 1999 µA
  4. 4. Vab = 2,5 mV
  5. 5. G = 6349
  6. 6. G = 2540

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