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
+−10 VR1​ = 400 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 150 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 10 V, R₁ = 400 Ω und R₂ = 250 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 10 VR1 = 400 ΩR2 = 250 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 150 Ω
Va = V
2.Leicht
50 ΩRₓBGACD60 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 50 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 60 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 50 Ωl = 60 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−15 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 220 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 55 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 220 ΩΔR = 55 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−2 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−9,9 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 330 Ω wird mit 2 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 9,9 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 2 VR = 330 ΩVab = 9,9 mV
ΔR = Ω
5.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 750 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,1ε = 750 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 3 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 1000 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 3,3 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2εmax = 1000 µεVFS = 3,3 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 3,846 V
  2. 2. Rx = 33,33 Ω
  3. 3. Vab = 833,3 mV
  4. 4. ΔR = 6,599 Ω
  5. 5. Vo = 1,969 mV
  6. 6. G = 2200

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