Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
100 ΩRₓBGACD40 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 40 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 100 Ωl = 40 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−6 VR1​ = 50 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 50 Ω, R₂ = 600 Ω und R₃ = 120 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 50 ΩR2 = 600 ΩR3 = 120 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−3 V150 Ω150 Ω + ΔR150 Ω150 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 150 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 22,5 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 150 ΩΔR = 22,5 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−5 VR1​ = 150 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 600 ΩabGRg​ = 200 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 200 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 = 150 ΩR2 = 200 ΩR3 = 80 ΩR4 = 600 ΩRg = 200 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 350 Ω und dem k-Faktor 2,05 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 1,076 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 350 ΩGF = 2,05ΔR = 1,076 Ω
ε = µε
6.Schwer
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 10 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 600 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,12ε = 600 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 150 Ω
  2. 2. R4 = 1440 Ω
  3. 3. Vab = 104,7 mV
  4. 4. Ig = −4363 µA
  5. 5. ε = 1500 µε
  6. 6. Vo = 3,18 mV

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