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
+−12 VR1​ = 250 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = 120 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 12 V, R₁ = 250 Ω und R₂ = 50 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 12 VR1 = 250 ΩR2 = 50 ΩR3 = 60 ΩR4 = 120 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
+−15 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 6 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 120 ΩΔR = 6 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−10 V1000 Ω1000 Ω1000 Ω1000 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 1000 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 1000 Ω und einer Speisespannung von 10 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 10 VR = 1000 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−0,641 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2,05) wird mit 5 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 0,641 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 5 VGF = 2,05Vo = 0,641 mV
ε = µε
6.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−1,988 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,12) an einem Bauteil mit E = 70 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 2,5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 1,988 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 2,5 VGF = 2,12Vo = 1,988 mVE = 70 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 2 V
  2. 2. Rx = 26,92 Ω
  3. 3. Vab = 182,9 mV
  4. 4. Pg = 25 mW
  5. 5. ε = 250,1 µε
  6. 6. σ = 105 MPa

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