Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−2 VR1​ = 50 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 40 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 2 V.

Vs = 2 VR1 = 50 ΩR2 = 80 ΩR3 = 120 ΩR4 = 40 Ω
Vab = V
2.Leicht
100 ΩRₓBGACD55 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 100 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 55 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 100 Ωl = 55 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−6 VR1​ = 40 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 100 ΩabGRg​ = 200 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 200 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 6 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 6 VR1 = 40 ΩR2 = 600 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 100 ΩRg = 200 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−3 V250 Ω250 Ω250 Ω250 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 250 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 250 Ω und einer Speisespannung von 3 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 3 VR = 250 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 2,5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2ε = 200 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 1 mV/V bei seiner Nennlast von 1000 kg. Er wird mit 5 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 600 kg.

1 mV/VFrated = 1000 kgVs = 5 VF = 600 kg
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = 0,7308 V
  2. 2. Rx = 81,82 Ω
  3. 3. Ig = 15467 µA
  4. 4. Pg = 9 mW
  5. 5. Vo = 0,25 mV
  6. 6. Vo = 3 mV

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