Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−15 VR1​ = 80 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 800 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 15 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 15 VR1 = 80 ΩR2 = 100 ΩR3 = 250 ΩR4 = 800 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−12 VR1​ = 800 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 800 Ω, R₂ = 80 Ω und R₃ = 400 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 800 ΩR2 = 80 ΩR3 = 400 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−9 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 220 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,55 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 9 VR = 220 ΩΔR = 0,55 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−6 V100 Ω100 Ω + ΔR100 Ω100 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 100 Ω und Vs = 6 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,25 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 6 VR = 100 ΩΔR = 0,25 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 5 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 600 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,1ε = 600 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−10 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 10 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2,12 und die Dehnung beträgt 400 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,12ε = 400 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 97,62 mA
  2. 2. R4 = 40 Ω
  3. 3. Vab = 5,625 mV
  4. 4. Vab = 3,75 mV
  5. 5. Vo = 1,575 mV
  6. 6. Vo = 8,48 mV

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