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
+−2 VR1​ = 20 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 10 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 2 V, R₁ = 20 Ω und R₂ = 20 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 2 VR1 = 20 ΩR2 = 20 ΩR3 = 50 ΩR4 = 10 Ω
Va = V
2.Leicht
50 ΩRₓBGACD65 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 65 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 50 Ωl = 65 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−2 VR1​ = 250 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 200 ΩabGRg​ = 500 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 500 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 = 250 ΩR2 = 150 ΩR3 = 500 ΩR4 = 200 ΩRg = 500 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−3 V330 Ω330 Ω330 Ω330 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 330 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 330 Ω und einer Speisespannung von 3 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 3 VR = 330 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−3 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 3 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 400 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2ε = 400 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−2,5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−0,787 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,1) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 2,5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 0,787 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 2,5 VGF = 2,1Vo = 0,787 mVE = 110 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 1 V
  2. 2. Rx = 26,92 Ω
  3. 3. Ig = 242,4 µA
  4. 4. Pg = 6,818 mW
  5. 5. Vo = 2,4 mV
  6. 6. σ = 65,96 MPa

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