Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 150 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 400 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 3 V, R₁ = 150 Ω und R₂ = 1000 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 3 VR1 = 150 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 400 Ω
Va = V
2.Leicht
+−12 VR1​ = 20 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 20 Ω, R₂ = 40 Ω und R₃ = 400 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 20 ΩR2 = 40 ΩR3 = 400 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−10 VR1​ = 150 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 150 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 10 VR1 = 150 ΩR2 = 40 ΩR3 = 500 ΩR4 = 150 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−15 VR1​ = 250 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 300 ΩabGRg​ = 500 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 500 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 15 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 15 VR1 = 250 ΩR2 = 40 ΩR3 = 500 ΩR4 = 300 ΩRg = 500 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−3 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,1) wird mit 3 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 250 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2,1εmax = 250 µεVFS = 2,5 V
G =
6.Schwer
+−10 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−6 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2) wird mit 10 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 6 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 10 VGF = 2Vo = 6 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 2,609 V
  2. 2. R4 = 800 Ω
  3. 3. Rth = 147 Ω
  4. 4. Ig = −4925 µA
  5. 5. G = 6349
  6. 6. ε = 1200 µε

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