Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−10 VR1​ = 10 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = ?R4​ = 200 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 10 Ω, R₂ = 500 Ω und R₄ = 200 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 10 ΩR2 = 500 ΩR4 = 200 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−3 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 60 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 80 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 3 V, R₁ = 1000 Ω und R₂ = 60 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 3 VR1 = 1000 ΩR2 = 60 ΩR3 = 50 ΩR4 = 80 Ω
Va = V
3.Mittel
+−2 VR1​ = 80 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 800 ΩR4​ = 80 ΩabGRg​ = 500 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 500 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 2 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 2 VR1 = 80 ΩR2 = 50 ΩR3 = 800 ΩR4 = 80 ΩRg = 500 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−3 VR1​ = 80 ΩR2​ = 10 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 80 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 3 VR1 = 80 ΩR2 = 10 ΩR3 = 300 ΩR4 = 80 Ω
Rth = Ω
5.Schwer
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−2,65 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,12) an einem Bauteil mit E = 200 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 10 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 2,65 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 10 VGF = 2,12Vo = 2,65 mVE = 200 GPa
σ = MPa
6.Schwer
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−1,23 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2,05) wird mit 3 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 1,23 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 3 VGF = 2,05Vo = 1,23 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 4 Ω
  2. 2. Va = 0,1698 V
  3. 3. Ig = 973,3 µA
  4. 4. Rth = 72,05 Ω
  5. 5. σ = 100 MPa
  6. 6. ε = 800 µε

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