Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 120 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 800 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 120 Ω, R₂ = 150 Ω und R₃ = 800 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 120 ΩR2 = 150 ΩR3 = 800 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
+−3 VR1​ = 50 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 40 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 3 V.

Vs = 3 VR1 = 50 ΩR2 = 600 ΩR3 = 150 ΩR4 = 40 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−3 V150 Ω150 Ω + ΔR150 Ω150 Ωab+−84,91 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 150 Ω wird mit 3 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 84,91 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 3 VR = 150 ΩVab = 84,91 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−3 VR1​ = 20 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 150 ΩabGRg​ = 20 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 20 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 3 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 3 VR1 = 20 ΩR2 = 40 ΩR3 = 200 ΩR4 = 150 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 1000 Ω und dem k-Faktor 2,12 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 3,18 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 1000 ΩGF = 2,12ΔR = 3,18 Ω
ε = µε
6.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 2 mV/V bei seiner Nennlast von 50 kg. Er wird mit 10 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 10 kg.

2 mV/VFrated = 50 kgVs = 10 VF = 10 kg
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 1000 Ω
  2. 2. Vab = 2,138 V
  3. 3. ΔR = 18 Ω
  4. 4. Ig = 6000 µA
  5. 5. ε = 1500 µε
  6. 6. Vo = 4 mV

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