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
50 ΩRₓBGACD80 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 80 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 50 Ωl = 80 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−9 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = 500 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 9 V, R₁ = 1000 Ω und R₂ = 100 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 9 VR1 = 1000 ΩR2 = 100 ΩR3 = 20 ΩR4 = 500 Ω
Va = V
3.Mittel
+−2 VR1​ = 400 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 100 ΩabGRg​ = 50 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 50 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 2 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 2 VR1 = 400 ΩR2 = 10 ΩR3 = 50 ΩR4 = 100 ΩRg = 50 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−12 V500 Ω500 Ω + ΔR500 Ω500 Ωab+−230,8 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 500 Ω wird mit 12 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 230,8 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 12 VR = 500 ΩVab = 230,8 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 3 mV/V bei seiner Nennlast von 100 kg. Er wird mit 5 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 40 kg.

3 mV/VFrated = 100 kgVs = 5 VF = 40 kg
Vo = mV
6.Schwer
+−10 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 10 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,05 und die Dehnung beträgt 800 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,05ε = 800 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 12,5 Ω
  2. 2. Va = 0,8182 V
  3. 3. Ig = −13799 µA
  4. 4. ΔR = 40 Ω
  5. 5. Vo = 6 mV
  6. 6. Vo = 8,2 mV

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