Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
50 ΩRₓBGACD75 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 75 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 50 Ωl = 75 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−9 VR1​ = 800 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = ?R4​ = 50 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 800 Ω, R₂ = 50 Ω und R₄ = 50 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 800 ΩR2 = 50 ΩR4 = 50 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−5 VR1​ = 100 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 200 ΩabGRg​ = 500 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 500 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 5 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 5 VR1 = 100 ΩR2 = 50 ΩR3 = 200 ΩR4 = 200 ΩRg = 500 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−3 VR1​ = 300 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 1000 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 3 VR1 = 300 ΩR2 = 60 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 1000 Ω
Rth = Ω
5.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,1) wird mit 5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 1200 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 5 VGF = 2,1εmax = 1200 µεVFS = 2,5 V
G =
6.Schwer
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 250 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,12ε = 250 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 16,67 Ω
  2. 2. R3 = 800 Ω
  3. 3. Ig = −1316 µA
  4. 4. Rth = 550 Ω
  5. 5. G = 793,7
  6. 6. Vo = 0,6625 mV

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