Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 40 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = ?R4​ = 120 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 40 Ω, R₂ = 500 Ω und R₄ = 120 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 40 ΩR2 = 500 ΩR4 = 120 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−12 VR1​ = 400 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 60 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 12 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 12 VR1 = 400 ΩR2 = 60 ΩR3 = 10 ΩR4 = 60 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−10 VR1​ = 250 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = 1000 ΩabGRg​ = 100 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 100 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 10 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 10 VR1 = 250 ΩR2 = 80 ΩR3 = 60 ΩR4 = 1000 ΩRg = 100 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−5 VR1​ = 400 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = 60 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 5 VR1 = 400 ΩR2 = 400 ΩR3 = 20 ΩR4 = 60 Ω
Rth = Ω
5.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 400 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 10 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2εmax = 400 µεVFS = 10 V
G =
6.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−1,575 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2,1) wird mit 5 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 1,575 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 5 VGF = 2,1Vo = 1,575 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 9,6 Ω
  2. 2. Is = 197,5 mA
  3. 3. Ig = −32272 µA
  4. 4. Rth = 215 Ω
  5. 5. G = 16667
  6. 6. ε = 600 µε

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