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
+−5 VR1​ = 40 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 10 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 5 V.

Vs = 5 VR1 = 40 ΩR2 = 250 ΩR3 = 300 ΩR4 = 10 Ω
Vab = V
2.Leicht
50 ΩRₓBGACD25 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 25 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 50 Ωl = 25 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−10 VR1​ = 20 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 10 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 10 VR1 = 20 ΩR2 = 60 ΩR3 = 80 ΩR4 = 10 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−15 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 250 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1,25 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 250 ΩΔR = 1,25 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 1500 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 5 VGF = 2εmax = 1500 µεVFS = 2,5 V
G =
6.Schwer
+−10 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 10 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 1500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2ε = 1500 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = 4,149 V
  2. 2. Rx = 150 Ω
  3. 3. Rth = 23,89 Ω
  4. 4. Vab = 18,75 mV
  5. 5. G = 666,7
  6. 6. Vo = 30 mV

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