Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
100 ΩRₓBGACD25 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 25 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 100 Ωl = 25 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−12 VR1​ = 120 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = ?R4​ = 250 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 120 Ω, R₂ = 1000 Ω und R₄ = 250 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 120 ΩR2 = 1000 ΩR4 = 250 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−5 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 220 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 33 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 220 ΩΔR = 33 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−5 VR1​ = 800 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = 100 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 = 800 ΩR2 = 100 ΩR3 = 60 ΩR4 = 100 ΩRg = 200 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−10 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 1,5 mV/V bei seiner Nennlast von 100 kg. Er wird mit 10 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 75 kg.

1,5 mV/VFrated = 100 kgVs = 10 VF = 75 kg
Vo = mV
6.Schwer
+−10 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 10 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 1000 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2ε = 1000 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 300 Ω
  2. 2. R3 = 30 Ω
  3. 3. Vab = 174,4 mV
  4. 4. Ig = −7872 µA
  5. 5. Vo = 11,25 mV
  6. 6. Vo = 20 mV

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